Biotechnológiai módszerek felhasználása a gyógyszeriparban

ismerd meg! Biotechnológiai módszerek felhasználása a gyógyszeriparban Az emberiség által használt gyógyszerek több mint 50%-át napjainkban biotechnológiai módszerek segítségével állítják el!. Ennek két oka is van: Egyes gyógyszereket szintézissel nem, csak biotechnológiai eljárással lehet el!állítani. Ilyen például az inzulin, ami a cukorbetegségben szenved!knek magát az életet jelenti. Egyes gyógyszerek el!állítása biotechnológiai úton sokkal gazdaságosabb, olcsóbb a vegyipari szintézisnél. A gyógyszeriparban használt bioátalakításokat (biotechnológiai módszereket) két nagy csoportba oszthatjuk: a. erjesztéses átalakítások (közvetlenül egy hasznos mikroorganizmus segítségével) b. enzimatikus transzformáció (a mikroorganizmus által termelt anyagokat, az enzimeket használják fel biokatalizátorokként). A gyógyszeriparban az inzulinon kívül kizárólagosan csak enzimes transzformációval állítanak el! bizonyos vitaminokat, mint: a PP vitamin, B3 vitamin (pantotensav) és a Cvitamin gyártásakor egyes köztitermékeket. A leggyakrabban használt gyulladáscsökkent!inket (a profeni csoport) is ezzel a módszerrel állítják el!, mint például az Indometacint, Padudent, Diclofenacot (Voltaren). Ezeknek a gyógyszereknek alapanyagát képez! vegyületek optikailag aktív anyagok. Bebizonyosodott, hogy sztereomerjeik közül csak az egyik, a legtöbb gyógyszernél csak az S-enantiomer használható a gyógyításban. Ennek sztereokémiai oka van. Az S-enantiomer jóval aktívabb mint az R, például az Ibuprofen esetében 28-szor. Ezért az S-enantiomer sokkal kisebb koncentrációban eléri a gyógyhatást a vérben, így kisebb mennyiségben kell használni, ami gazdaságosabb is a beteg szempontjából és a szervezetre az esetleges káros hatásai is kisebbek. Ezért megegyezés alapján a humán gyógyászatban csak az S-enantiomert szabad használni. A klasszikus kémiai szintézisekkel ezek a gyulladáscsökkent! gyógyszerek ha el! is állíthatóak, akkor is csak racem elegy formájában (az R és S enantiomerek keveréke). Ezen keverékek elválasztása vagy nem lehetséges vagy nagyon költséges. A biotechnológiai módszerrel viszont szelektíven el!állítható a számunkra hasznos S-enantiomer. Pl. az Ibuprofent az amerikai Sepracor cég 96%-os hatásfokkal állítja el!. 5k a 6candida antarcticából nyert lipázt használják fel biokatalizátorként. (a lipázok az enzimek egyik fajtája amelyek minden sejtben el!fordulnak, s a zsírok bontását katalizálják).

2006-2007/5

179

CH3 CH3

C

O

CH2

CH2

O

CH3

O H3C

CH2

R, S (racém)-keverék

-candida

CH3 CH3

C

CH3 OH

CH3

O H3 C

CH2 (S)-Ibuprofen

C

O CH2

CH2

O

CH3

O H3 C

CH2 (R)-Ibuprofen

A gyógyszeriparban erjesztéses átalakítással (fermentációval) állítják el! a penicillint, cefalosporint, tetraciclint, cloranfenicolt stb. A biotechnológiai eljárásoknak nagy jelent!sége van az antibiotikumok el!állításában. Az antibiotikumok olyan vegyületek, amelyeket mikroorganizmusok termelnek, és amelyek híg oldatban is képesek más mikroorganizmusok növekedését gátolni vagy azokat elpusztítani. A penicillin az antibiotikumok közül legel!ször és a legnagyobb mennyiségben el!állított és használt gyógyszer (származékai moldamin, prokain, H3C efitard, stb.). CH COOH C A penicillinit Fleming fedezte fel 1929-ben egy H3C londoni korház laboratóriumában egy szerencsés S N véletlen során. Észrevette, hogy egy CH C O staphylococcus tenyészetben megállt valami oknál fogva a baktériumtelep növekedés. Amikor jobCH ban megfigyelte a tenyészetet akkor kiderült, hogy a leveg!b!l odakerült egy gomba és annak hatásáNH CO R ra állt meg a coccus növekedése. Az illet! gombáPenicillin típusú antibiotikumok nak elkészítette tiszta tenyészetét és a bel!le nyert szerkezeti képlete sejtmentes oldatnak kipróbálta a hatását. Az oldat gátolta egyes baktériumok növekedését, így igazolódott az antibakteriális hatása. Az oldat hatóanyagát pedig elnevezte penicillinnek.

180

2006-2007/5

Kés!bb a vizsgálatok során kiderült, hogy a penicillin rendkívül kevéssé mérgez! és nemcsak a staphyloccocus hanem más, f!leg Gram-pozitív mikroorganizmusok ellen is hatásos. Ezek után a penicillin mégsem indult el akkor világhódító útjára mivel h!, savas vagy bázikus közeg hatására is elbomlott. Ezáltal nem sikerült tiszta formában el!állítani, és nem tudták megállapítani a szerkezetét és farmakológiai hatását sem. Mivel nagyüzemi el!állíthatósága tehát nem sikerült, elmaradt a penicillin klinikai felhasználása és így tesztelése is. A kutatókat ez mégsem tántorította el a további kísérletekt!l. 1940-ben Chain, Florey és Heatleynek sikerült igen nyers, kb. 1% tisztaságú penicillint el!állítani egy olyan módszerrel amit nagyüzemekben használhattak. A II. világháború kitörése miatt pedig elkezdték használni a penicillint anélkül, hogy klinikailag tesztelték volna, azoknál a beteg katonáknál, akik légúti fert!zésben szenvedtek. Az alkalmazása nagyon jó eredményekkel járt. Így tehát megtörtént a penicillin tesztelése is ami meger!sítette a gyógyszerként való használhatóságát. A penicillint a mai napig fermentációval állítják el!. Az alkalmazott technológia cégenként kis mértékben különbözik. A penicilin nagyüzemi termelése technológiájának lépései a következ!k: 1. a táptalaj elkészítése és sterilizálása, a leveg! sterilizálása 2. erjesztés (fermentálás) 3. a biomassza szBrése és a sejtmentes oldat (fermentlé) nyerése 4. a penicillin elkülönítése ( izolálása) a fermnetléb!l 5. a penicillin tisztítása. 1) A táptalaj elkészítése és sterilizálása, a leveg( sterilizálása A penicillin gomba növekedéséhez és szaporodásához szükséges egy megfelel! táptalaj, ami a gombának biztosít minden szükséges kémiai elemet: C, N, O, Na, K, Mg, Zn stb. Pl. a szént a glükózból, a nitrogént a kukoricalekvárból, az oxigént a leveg!b!l, a káliumot a KCl-ból tudja nyerni a gomba. Ha az erjeszt! edényben (fermentator) más mikroorganizmusok is jelen vannak a penicillin gomba mellett, akkor azok is fogyasztják a táptalajt így a gombának, ami termeli a penicillint, versenyeznie kell a tápanyagokért. E mellett, ha más mikroorganizmus is jelen van, akkor az is termel más vegyületeket és ezáltal a fermentlé nagyon bonyolult összetételBvé válik és nehéz lesz a penicillin izolálása. Ezért els! lépésben sterilizálják a táptalajt és a leveg!t. 2) Az erejesztés (fermentálás) A gomba növekedése folyamán különböz! mértékben termeli a penicillint. A termelés hatásfoka attól függ, hogy a penicillingomba milyen körülmények között található és hogy milyen mértékben van kifejl!dve. A fermentálás els! lépésében növelni kell a gombák számát és azt kell elérni, hogy a gombák minél kifejlettebbek legyenek. Ehhez biztosítani kell számukra a nagyobb mennyiségB oxigént, glükózt (energiaforrást) és a közeg megfelel! kémhatását (a pH=44,5 között kell legyen). A fermentálás második lépésében termel!dik a legnagyobb mennyiségben a penicillin. A gombák ekkor már kifejl!dik és szaporodási sebességük is csökkent, optimálisan tudják termelni a penicillint. Ebben a fázisban a gomba kevesebb oxigént és glükózt fogyaszt, de nagyobb mennyiségB laktózt igényel. Ebben a fázisban a közeg pH-ja 7-7,5 között kell hogy legyen. A fermentálás utolsó fázisában a gombák kezdenek elhalni (autolízis). 2006-2007/5

181

A glükóz a sejtek fejl!déséhez szükséges, a laktóznak pedig nem a sejt növekedésében, hanem kimondottan a penicillin termelésénél van szerepe. A gombák h!érzékenyek, növekedésükhöz szükséges megfelel! h!mérséklet tartomány 26±1°C. Az erjeszt! rendszerben az optimális termeléshez homogén állapotot kell biztosítani (az oxigén és a tápanyagok mennyiségének egyenletes elosztása, a h!mérsékleti viszonyok biztosítása), ezért keverésre van szükség. 3) A biomassza sz*rése és a sejtmentes oldat (fermentlé) nyerése A szBrést nagykapacitású dobszBr!kkel végzik el légmentes közegben. Az így nyert fermentoldatot el!re 5 °C-ra hBtött tartályokban tárolják. Az oldat sterilitásának biztosítására azt antiszeptikus anyaggal is kezelik. 4) A penicillin izolálása a fermnetléb(l A fermentoldat egy híg, vizes oldat amib!l egy szerves oldószer segítségével kivonják a hasznos penicillint. 5) A penicillin tisztítása Ebben a technológiai fázisban elkülönítik a szerves oldószerb!l a penicillint, amit kés!bb gyógyszerként lehet felhasználni. Az el!z!ekben leírt általános biotechnológiai módszert a gyógyszeriparban széles körben használják. A különböz! gyógyhatású anyagok fermentációs eljárással való el!állításának technológiája csak a használt mikroorganizmusok természetében és a technológiai körülmények min!ségében különbözik. Brem Jürgen, egyetemi hallgató

A Python programozási nyelv

A Python egy könnyen tanulható, de igen hatékony programozási nyelv. Magas szintB adatstruktúrái, az objektumorientáltság egyszerB megközelítése, elegáns szintaxisa, dinamikus típusossága és interpreteres (értelmez!) mivolta ideális script-nyelvvé teszi. Kiválóan alkalmas gyors fejleszt!i munkákra, nagyobb projektek összefogására. A Javahoz hasonlóan a Python sem a kifejezés szigorú értelmében vett interpreter: a Python byte-kódot fordít és azt futtatja. A Python programozási nyelvet Guido van Rossum 1989-ben kezdte el írni, az ABC nyelv által ihletve a Stichting Matematikai Centrumban, Amsterdamban. A nyelv nevét a 70-es években közismert Monty Python's Flying Circus BBC komédia sorozat alapján választotta. A Python szó magyar jelentése óriáskígyó, de valójában a nyelv elnevezésének nincs köze az óriáskígyóhoz. 2000-ben Guido és csapata megalapította a BeOpen Pythonlabs nevB céget, ahol megszületett a 2.0-s verzió. Ezek után a csapat csatlakozott a Digital Creations nevB szervezethez és ett!l kezdve a szellemi termékek joga a Python Software Foundation tulajdona lett. Az interpreter és a szabványos könyvtárak hordozható forráskódja és (a legtöbb platformra szóló) bináris kódjai szabadon elérhet!ek. Jelenleg is aktívan fejlesztik, minden egyes új verzió sok új modult tartalmaz. A nyelv szintaxisa is változik a fejlesztés során (ezért el!fordulnak apróbb forrás-inkompatibilitások is). 182

2006-2007/5

A nyelv hivatalos honlapja: http://www.python.org/. A fejlesztésnek legutóbbi érdekessége az úgynevezett JPython, amely Java virtuális gépen (JVM) fut. A Pythont kib!vítették oly módon, hogy minden Java osztály egyszerBen elérhet! legyen, azaz ugyanazt az AWT (ablak) környezetet használhassuk, amelyet a Javaban használnánk, hogy az ablakelemeket megjelenítsük a képerny!n. Lexikális elemek A Python nyelv 7 bites ASCII karaktereket használ a programszövegben és stringliterálokban, 8 bites ASCII karaktereket a kommentekben és stringliterálokban, de ezek értelmezése már platformfügg!. A 8 bites karakterek helyes jelölése a nekik megfelel! oktális vagy hexadecimális escape-szekvenciákkal történik. Elhatárolók A logikai programsorokat egymástól egy NEWLINE token választja el. Az utasítások nem nyúlhatnak át logikai sorhatáron, kivéve, ahol ezt a szintaxis egyébként lehet!vé teszi, például összetett utasításoknál. Egy logikai sor egy vagy több fizikai sorból áll, az explicit ill. implicit sorösszekapcsolási szabályoknak megfelel!en. Explicit szabályok: • két vagy több fizikai sor összekapcsolható egy logikai sorrá a '\' karakter használatával: ha ez a fizikai sor '\' karakterrel végz!dik, ami nem stringliterál vagy komment része, akkor a következ! fizikai sorral összekapcsolja a parser; • a '\' és az azt követ! sorvége jel pedig törl!dik; • '\'-re végz!d! sorokban nem lehet komment; • '\' nem folytat kommentet; • '\' nem folytat tokent, kivéve a stringliterálokat; • stringliterálon kívül a '\' illegális minden máshol a sorban. Implicit szabályok: • különböz! zárójeles kifejezések folytatódhatnak több fizikai sorban '\' használata nélkül. Az implicit összekapcsolt fizikai sorokban lehet komment, a folytatódó fizikai sorok behúzása irreleváns; • a folytatódó fizikai sorok között nincsen NEWLINE token. Tripla idéz!jeles string is lehet implicit tördelt, ez esetben nem lehet benne komment. Kommentek Nem stringliterálban szerepl! '#' karakterrel kezd!d! sorok, fizikai sorvégig tartanak. Ez logikai sorvéget is jelent, kivéve az implicit szabályok alkalmazásánál fellép! eseteket. Nincs blokk jellegB komment. Dokumentációs komment: a tripla idéz!jelekkel határolt, osztálydefiníció után közvetlenül következ! sorban lév! szöveg az adott osztály dokumentációs kommentje. A Python parser nem szedi ki a benne lév! behúzást, ezt a dokumentációs stringet feldolgozó segédprogramoknak kell megtenniük. Változók, kifejezések Egy Python azonosító aláhúzással vagy betBvel kezd!dhet, és utána tetsz!leges hoszszan állhat aláhúzás, betB vagy szám. A változókat nem kell deklarálni, els! használatukkor automatikusan létrejönnek. Ha jobb oldalon hivatkozunk el!ször egy változóra (ami még nem létezik), akkor NameError kivétel váltódik ki. A kis- és nagybetBket a Python megkülönbözteti egymástól. 2006-2007/5

183

Foglalt kulcsszavak, melyek nem lehetnek azonosítók: and, assert, break, class, continue, def, del, elif, else, except, exec, finally, for, from, global, if, import, in, is, lambda, not, or, pass, print, raise, return, try, while. A kulcsszavakon kívül bizonyos azonosítóknak speciális jelentésük van: • _* nem importálta a from module import • __*__ rendszer által definiált név • __* osztályok privát nevei Operátorok precedenciája: or and not x in, not in, is, is not <, <=, >, >=, <>, !=, =

| ^ & <<, >> +, *, /, % +x,-x, ~x, plusz, mínusz (el!jel) x.attribute, x[index], x[index:index], f(arguments, ...)

logikai VAGY logikai ÉS logikai negáció tartalmazás tesztek, identitás tesztek összehasonlítások aritmetikai VAGY aritmetikai XOR aritmetikai ÉS shift-elések összeadás, kivonás szorzás, osztás, maradék aritmetikai negáció attribútum hivatkozás

A <> és a != egyaránt a nem-egyenl!t jelenti, bár a != jelölés az ajánlott. (Az <> egy régi maradvány, ami a kés!bbiekben ki fog kerülni a nyelvb!l.) A nyelvben használhatók az operátorok „augmented” változatai, azaz pl. x = x+1 helyett írhatunk x += 1-et. Típusok None – Ennek a típusnak egyetlen értéke van. Csak egy objektum van ilyen értékkel, amit a beépített None névvel tudunk elérni. Az érték hiányának jelölésére használják (pl. egy olyan függvény, ami nem ad vissza értéket). Igazságértéke hamis. Ellipsis – Hasonlóan a None-hoz, a típusnak egyetlen értéke van, és csak egy objektumnak van ilyen értéke, ami a beépített Ellipsis névvel érhet! el. Igazságértéke igaz. Szám – A numerikus objektumok értékeit nem változtathatjuk meg (immutable). plain integer – Egy gépi szó (word) méretén ábrázolható egész szám. long integer – Hosszú egész. float – Gépt!l függ! dupla-pontosságú lebeg!pontos szám. complex – Két float számpárral megvalósított komplex szám (z.real, z.imag). Sorozat (Sequence) – Véges természetes számokkal indexelt rendezett halmazok reprezentációja. Egy a sorozat i-edik eleme: a[i]. Sorozatokon értelmezve van a szeletelés (slicing) mBvelet: a[i:j] olyan k indexB elemek sorozata, ahol i <= k < j. Kifejezésben használva a szelet (slice) egy azonos típusú sorozat lesz (az indexelése 0-tól kezdve). Nem módosítható sorozat (Immutable sequence) – Létrehozás után az objektum nem változhat. String – A stingek elemei a karakterek. Nincs külön karakter típus, a karakter egy egyelemB string. 184

2006-2007/5

Vektor (Tuple) – Egy vektor elemei tetsz!leges Python objektumok lehetnek. Kett! vagy több elemB vektort kifejezések vessz!vel elválasztott listájaként adhatunk meg (pl. a = 1, 'hello', [1,2,3]). EgyelemB vektort (singleton) a kifejezés utáni vessz!vel definiálhatunk (pl. v = 1,). Üres vektor megadása: v = (). Lista – Egy lista elemei tetsz!leges Python objektumok lehetnek. Listát kapunk, ha kifejezések vessz!vel elválasztott sorozatát szögletes zárójelek közé rakjuk. (pl. [1, 'hello', [1,2,3]]) Üres lista: []. Leképezés (Mapping) – Tetsz!leges indexhalmazbeli elemekkel indexelt objektumok véges halmaza: a[k] a k-val indexelt elem az a leképezésb!l. Jelenleg egy leképezés típus van: Szótár (Dictionary) – Kulcsként csak olyan típusértékek jöhetnek szóba, melyek objektum identitás alapján hasonlítódnak össze és nem érték alapján. A szótár módosítható (mutable). Szótárakat kapcsos zárójelek közé rakva kulcs:elem-párok vessz!vel elválasztott listájaként adhatunk meg. (pl. {1: ['hello'], 2: ['világ']}). Hívható típus (Callable) – Ezekre a típusokra alkalmazható a függvényhívás mBvelet. Felhasználó által definiált függvény (user-defined function) – Függvény definícióval (def) keletkezett függvény objektumok. Felhasználó által definiált metódus (user-defined method) – Egy ilyen objektum magába foglal egy osztályt, egy példányát az osztálynak (vagy None) és egy felhasználó által definiált függvényt. Beépített függvény (built-in function) – Egy ilyen objektum lényegében nem más, mint egy kis csomagolás egy C függvény körül. Az argumentumok számát és típusát a C függvény határozza meg. Beépített metódus (built-in method) – Ez a beépített függvény egy ténylegesen különböz! álcázása: tartalmaz egy objektumot, amit extra argumentumként átad a C függvénynek. Osztály (Class) – Objektumorientált osztály. Osztály példány (Class instance) – Objektum. Modul (Module) – Állomány modul. Fájl (File) – Állomány típus. Bels! típusok (Internal types) – Kód objektum (Code object), Keret objektum (Frame object), (Traceback object) (Slice object). Nincsen rekord, unió, halmaz, mutató típus. Saját adattípust, mint osztályobjektumot hozhatunk létre. Vezérlési szerkezetek, utasítások A Python fejlesztésének az az elve, hogy egyszerB utasításkészlettel lássa el a felhasználót. A Python nagy hangsúlyt fektet a könnyen olvasható kódra, hogy a mások által írt programot bárki könnyedén tudja értelmezni és módosítani. A kifejezések végén nincs pontosvessz!. Az utasításblokkokat kapcsoszárójelek nem fogják közre. Pythonban a kifejezés végét csupán a sorvége jelzi. Az utasításblokkokat egyszerBen következetes bekezdésekkel tagoljuk. A behúzásoknak (indent) fontos szerepük van. Ezek határozzák meg az utasítások csoportosítását! A Python egyszerB utasításai: assert (debug-információk, töréspontok beszúrása), értékadás, pass (üres utasítás), del (törlés, helyfelszabadítás), print (kiírás), return (visszatérés függvényekb!l), yield (generátor függvények), raise (kivétel kiváltása), break (ciklus befejezése), continue (ciklus folytatása, átugrás), import (modulok beimportálása), global (globális kódblokkok), exec (Python kód dinamikus végrehajtása). Elágazás: if x == 2: result = x + 1 print x 2006-2007/5

185

Ciklus:

else: print 'Ismet probald meg!'

while : <suite> [else: <suite>] A while a hagyományos elöltesztel!s ciklus. Az else-ága akkor fut le, ha a ciklusfeltétel nem teljesül. for in : <suite> [else: <suite>] A kiértékelésekor egy sorozatot kap, ennek minden elemét hozzárendeli a -hez és végrehajtja a <suite> részt. Ha a sorozat kiürült, akkor lefut az esetleges else-ág. Ha a for ciklust a hagyományos értelemben szeretnénk használni, akkor jön jól a range() függvény: >>>range(10) [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9] >>>range(5,10) [5,6,7,8,9] >>>range(0,10,3) [0,3,6,9] >>>range(-1,-10,-3) [-1,-4,-7] A ciklusmagon belül módosíthatjuk a sorozatot, de ez hibákhoz vezethet, ugyanis a következ! feldolgozandó elemet mutató számláló értéke meghibásodhat egy beszúrás vagy törlés után. A megoldás: ideiglenes másolat készítése (pl. slice használata). for x in a[:]: if x < 0: a.remove(x) Kiugrási lehet!ségek a ciklusból: break – rögtön a ciklus utáni utasításra kerül a vezérlés, continue – a ciklusfeltétel tesztelésére ugrik a vezérlés. Nincs lehet!ség egyszerre több ciklusból való kiugrásra. Eljárások, függvények Egy függvény definiálásának szintaxisa: def ( <paramlist> ): <suite> Az eljárás egy olyan függvény, amely a speciális None értéket adja vissza. A függvény törzse a következ! sorban behúzással kezd!dik. A törzs opcionálisan egy string literállal kezd!dhet, ami a függvény dokumentáció-stringje. Végrehajtáskor a törzsben csak a lokális változók láthatók. Azonban a global utasítással megnevezhetünk globális változókat, melyek ezután már láthatók lesznek a törzsben. Függvények átnevezésére is van lehet!ség: >>>f = fib Ezután már f-ként is hivatkozhatunk a fib függvényre. Egy paraméterre név és pozíció szerint is hivatkozhatunk (de ha egyszer hivatkoztunk név szerint, utána már nem lehet pozíció szerint). A paramétereknek alapértelmezett (default) értéket is adhatunk. Lehet!ség van változó paraméterszámú függvény definiálására is.

186

2006-2007/5

Osztályok, objektumok A Python osztálymechanizmusa tervezésénél f! szempont volt a minimális szintaktikai és szemantikai újdonságok bevezetése. A megoldás tulajdonképpen egyfajta keveréke a C++ és a Modula-3 osztálymechanizmusának. Lehet!ség van többszörös örökl!désre, a származtatott osztály átdefiniálhatja az !sosztálya(inak) metódusait, egy metódus hívhatja az !sosztály metódusát ugyanazon a néven. Minden adat publikus, minden metódus virtuális. Nincs speciális konstruktor vagy destruktor. Az osztályok maguk is objektumok – valójában a Pythonban minden adattípus objektum (De nem minden objektumnak van osztálya! Például: file, integer, lista stb.). A beépített típusokat nem b!vítheti a felhasználó (nem örökölhet t!lük), a legtöbb beépített operátor azonban újrahasználható metódusnak. Ugyanarra az objektumra hivatkozhatunk több néven is (alias). Osztálydefiníció: class ClassName: statement-1 ... statement-N Az osztálydefiníció csak akkor lép életbe, ha a vezérlés ráfut (Egy if-ágban is lehet osztálydefiníció!). Az osztálydefiníció végén automatikusan létrejön az osztályobjektum. Példányosítani úgy tudunk, mintha egy paraméter nélküli függvényt hívnánk meg (x = ClassName()). Az adatokat, mint lokális változókat, nem kell el!re definiálni, az els! használatukkor jönnek létre. Figyelem: az adatok felülírják az ugyanolyan nevB metódusokat! Ezért célszerB valamilyen névkonvencióval kizárni az ilyen lehet!séget. Az objektumok felszabadításáról az automatikus szemétgyBjt! algoritmus gondoskodik, bár ennek min!sége implementációtól függ. A Pythonban is kezdeményezhet! szemétgyBjtési ciklus a gc modul használatával. Kovács Lehel

tudod-e? Mit mondhatunk a világ legszebb tíz fizika kísérletér l? II. rész 7. Több mint 2000 évvel ezel!tt (i.e. 256 i.e. 196) Több éves megfigyelés alapján arra a megállapításra jutott, hogy nyári napfordulókor, Sziénában (a mai Assuan helyén) a Nap sugarai délben, pontosan mer!legesen esnek a Föld felületére. Ugyanis ezen a napon a Nílus vízállását jelz! kutakban lev! vízben a Nap képe teljes egészében tükröz!dik. Ugyanezen a napon Alexandriá2006-2007/5

187

ban, a Nap sugarai délid!ben a teljes kör ötvened részének megfelel! szög alatt érik a Föld felületét. Eratoszthenész feltételezte, hogy a Nap nagyon távol van a Földt!l, emiatt a napsugarak párhuzamosan esnek a Földre, másrészt számításaiban azt is felhasználta, hogy Alexandria és Sziéna ugyanazon a meridián körön fekszik. Ez a második feltételezés csak közelít!leg igaz, mert 10-os eltérés van a két helység délköre között. Alexandria és Sziéna között a távolságot becsléssel állapította meg. Tudta, hogy a tevekaraván Alexandriából Sziénába 50 nap alatt jut el, és a karaván átlagosan 100 stadion utat tud megtenni egy nap alatt. Tehát 5000 stadionnyi távolságra van egymástól a két helység. Mai mértékegységre átszámítva ez kb. 800 km-nek felel meg. A 7. ábra figyelembevételével, felírhatók a következ! összefüggések:

A B

7. ábra K=2lR AB = m R

(9) (10)

Ahol K a Föld kerülete (meridiánkör kerülete), R a Föld sugara, AB= 800 km, m= 36/50 . A mérési adatok alapján a Föld kerülete Kn 41.000 km-nek adódik, ami a jelenleg elfogadott 40.000 km-es értékt!l 3%-nál kisebb eltérést jelent. Megállapíthatjuk, hogy Eratoszthenész az ókor legpontosabb mérését valósította meg. Nagyon primitív eszközökkel, de egy nagyszerB ötlet alapján kiváló eredményt ért el. 8. A nyolcadik helyet ismét Galilei foglalja el, a lejt(n való mozgás kísérleti tanulmányozásával. A lejt!t mint kísérleti eszközt használva, Galilei a fizikai kutatás új útjait tárta fel. Megmutatta, hogyan lehet a természeti jelenségeket laboratóriumi körülmények között, mennyiségi szinten, azaz mérések alapján vizsgálni. A lejt!s kísérletsorozatával az egyenletesen gyorsuló mozgás alaptörvényét fedezte fel. Arisztotelész óta az volt az elképzelés, hogy a növekv! sebességB (egyenletesen gyorsuló) mozgás esetén a megtett út az id!vel arányos. Galilei a szabadesés tanulmányozása során jutott arra a gondolatra, hogy egy kisebb gyorsulású esetet vizsgáljon, ahol nagyobb id! alatt kisebb utat tesz meg a test, ezáltal könnyebben és pontosabban lehet mérni a megtett úthoz tartozó id!t. Zseniális ötletnek bizonyult a változó hajlásszögB lejt! esetét vizsgálni, mivel ennek egyik határesete, a 900-os hajlásszögB lejt!, elvezet a szabadeséshez. Ideális (súrlódásmentes) lejt!ként csiszolt falapot használt (8a. ábra), amelyen a guruló fémgolyó képezte a mozgó testet. Az id!mérést vízórával valósította meg (8b. ábra).

188

2006-2007/5

a)

b) 8. ábra

Ezzel az egyszerB eszközzel meg tudta határozni, hogy a mozgás id!tartama alatt mennyi víz folyt ki a tartályból. A kifolyt víz tömege arányos az id!vel. Ezzel az eszközzel pontosan meg tudta határozni az útnak az id! négyzetét!l való függését: s ~ t2 . Galileinek ez a kísérlete a mechanika egyik fontos fejezetének, a kinematikának a megalapozását jelentette. 9. A kilencedik helyen E. Rutherford kísérlete található, részek szóródása atommagokon. A 19. század elején nyilvánvalóvá vált, hogy a különböz! kísérletekb!l jól ismert atomok, pozitív és negatív elektromos töltéseket tartalmaznak. Mivel az atomok elektromosan semleges részecskék, ezért kézenfekv! volt feltételezni, hogy az atomon belül a pozitív és negatív töltések semlegesítik egymást. A 19. század elején a J.J. Thomson által elképzelt atom-modell alapján értelmezték az atom szerkezetét. Ez a modell feltételezte, hogy az atomon belül az elektromosan töltött részecskék úgy helyezkednek el mint a mazsolák a puding tésztájában. Rutherford az atomok színképvonalait tanulmányozva arra a megállapításra jutott, hogy a gerjesztett atomok által kisugárzott energia nem magyarázható a Thomson-modell rendezetlen (kaotikus) töltéseloszlásával. A kérdés tisztázására a következ!, zseniálisnak bizonyult, kísérletet javasolta. Bombázzuk az atomokat az atomnál kisebb méretB elektromosan töltött részecskékkel és figyeljük meg, hogy az atom közelében elhaladó elektromos részecske hogyan mozog, milyen kölcsönhatásba kerül az atomon belüli töltésekkel. Rutherford ezt az elképzelését az alábbi kísérleti berendezéssel meg is valósította (9. a ábra).

a)

b) 9. ábra

2006-2007/5

189

Az ábrán látható radioaktív sugárforrás sugarakat (hélium atommagok) bocsát ki. A sugárnyalábban haladó nagy sebességB He atommagok mer!legesen ütköznek a nagyon vékony, 10-4mm vastagságú arany fóliába. A He magok nagy része áthalad a fólián, de irányukat megváltoztatják, különböz! irányokban szóródnak, akadnak olyan He magok amelyek visszapattannak a fóliáról (9.b ábra). A kísérlet során, amint az ábrából is kitBnik, meg lehetett határozni a szóródási szöget. Nagyszámú mérés alapján, a szóródási szög eloszlásából következtetni lehetett az részek szóródását okozó elektromos töltések nagyságára. Rutherford a kísérletek alapján a következ! megállapításra jutott: z rendszámú elem esetén, az anyagban + z.e nagyságú pozitív töltések találhatók, ahol e az elektron töltése, méretük nagyon kicsi, az atom átmér(jének csak a tízezred részét teszik ki, a kis térfogatú részecske nagy s*r*ség*, kemény anyagrész, az atom magját alkotja és az atom tömegének mintegy 99%-át teszi ki. Ez a kísérlet messze túl mutatott a z.e nagyságú töltést hordozó részecske felfedezésén, mert végül is elvezetett, az atom Rutherford-féle bolygómodelljéhez. Rutherford ezzel a kísérletével a modern mag- és részecske-fizika kutatási alapjait is lerakta. Napjaink szupergyorsító berendezéseiben, lényegében az általa bevezetett elektromosan töltött részecskéken való szórási jelenségeket vizsgálják. 10. A tizedik helyet Foucault inga kísérlete foglalja el. Az els! olyan kísérlet volt, amely laboratóriumi körülmények között közvetlenül bizonyította a Föld tengely körüli forgását. 1851-ben Párizsban egy nagy méretB matematikai ingával nagyon szemléletesen mutatta be az inga mozgása és a Föld forgása közötti kapcsolatot. A párizsi Pantheon kupolájába rögzítette ingája egyik végét. Ez egy 67 méter hosszú huzalból állt, amelynek végére egy 28 kg-os vasgolyót függesztett. A golyó végére rögzített mutató a padlózatra szórt nedves homokra kirajzolta az inga mozgását (lásd 10. ábrát). Az inga egy forgó vonatkoztatási rendszerben (a tengelye körül forgó Földön), tehetetlensége következtében megtartja lengési síkját, miközben a Föld alatta elfordul. Foucault kísérleti ingája a padló vízszintes síkjához (a Föld felületéhez) viszonyított mozgását rajzolta ki a padlóra szórt homokba. Párizsban az inga egy teljes körülforduláshoz, 30 órára volt szükség, ami megfelelt Párizs földrajzi szélességének. 10. ábra Az inga által kirajzolt ábra forgási periódusa függ a földrajzi szélességt!l. A sarkoknál 24 óra, az egyenlít!nél az inga síkja nem fordul el. A forgás iránya az északi féltekén az óramutató járásával megegyez!, a délin azzal ellentétes irányú. Irodalom 1] 2] 3]

http://origo.hu/tudomany/technika/20060124atiz.html Simonyi Károly: A FIZIKA KULTÚRTÖRTÉNETE, Gondolat Kiadó, Bp. ifj.Gazda István – Sain Márton: Fizikatörténeti ABC, Tankönyvkiadó, Bp.

Puskás Ferenc

190

2006-2007/5

100 éves a Magyar Kémikusok Egyesülete 1907. június 27-én alakult meg a Magyar Chemikusok Egyesülete. Érdemes áttekinteni a történelmi el!zményeket, amelyek meghatározóak voltak ennek az egyesületnek a létrejöttében. A feudális Magyarországon az 1848-as forradalom alapozta meg a kapitalizmus kibontakozásának alapfeltételeit. A forradalom elbukása következtében az idegen uralom sajátos helyzetet hozott létre. A társadalmi fejl!dés iránya már megfordíthatatlanná vált, de a változások els!sorban az idegen hatalom érdekében álltak. Az önkényuralom korában a Habsburg-állam intézkedései az osztrák nagypolgárság érdekeit képviselték. A magyar gazdaság fejl!dését már száz éven keresztül fékezte a nyugati vámpolitika. A monarchiában eltörölt vámhatárok, bár a gazdasági fejl!dés teljes szabadságának zálogaként gondolták, csak az osztrák ipar fejl!désének voltak hasznára. A már fejlettebb osztrák iparral saját hazájában sem vehette fel a versenyt a fejletlen magyar ipar. Ebben az id!ben a magyar gazdaság fejl!désének biztosítására védelemre lett volna szüksége, ezt véd!vámokkal lehetett volna biztosítani. Egyedül a mez!gazdaságban volt érezhet! lendületesebb fejl!dés. Ezzel magyarázható, hogy a kémia területén is inkább csak a mez!gazdasági kémia, s az ebben is érdekelt analitikai kémia fejl!dése volt kihangsúlyozottabb. A kevés számú kémikus nagy része is ebben a körben dolgozott, esetleg a kitermel! iparral (bányászat, vaskohászat) kapcsolatos munkakörökben. A kiegyezés éveiben a vegyipar is fejl!désnek indult (ennek ütemét korlátozta az a szándék, hogy ne váljon konkurensévé az osztrák vegyiparnak). Az idegen t!ke olyan vegyipari üzemeket telepített, melyek számára biztosított volt az olcsó nyersanyag (só, fa, fémérc stb.) és nem kellett azokat nagy költséggel elszállítani. 1900-ban az ipar több mint 50%-a idegen kézben volt, a nagyobb vegyipari létesítmények kivétel nélkül külföldi tulajdonban voltak. Ebben az id!ben alakult ki a bankhálózat is. Gyakran a bankok alapítottak vegyi vállalatokat. Így a külföldi t!ke a magyar bankokon keresztül is érvényesítette akaratát, szervezte az országból történ! t!ke-kivitelt. A vegyipar fejl!désével n!tt a vegyész szakma iránti érdekl!dés és mind nagyobb lett a képzett vegyészek száma. Az idegen tulajdonú üzemekben a vezet! mBszaki személyzet általában nem magyar volt. Egy 1900-as felmérés szerint „a vegyészeti és rokon iparban az idegen mérnökök aránya éppenséggel 64%”. Ezért a magyar vegyészeknek mind nehezebb volt elhelyezkedni. A vegyészek körében n!tt az elégedetlenség, felmerült a szakmai érdekvédelem szükségessége. Már a XIX. sz. els! felében alakultak szakmai egyesületek, így 1841-ben a Természettudományi Társulat (Bene Ferenc és Bugát Pál javaslatára). Ennek célja: „a benne egyesültek magukat az orvosi, gazdasági és mBipari célra vezet! természeti tudományokban gyakorlatilag kimíveljék”. A taglétszám növekedésével vegytani szakosztálya is alakult, amelynek keretében most 120 éve (1887) népszerB, szabadegyetem jellegB el!adás-sorozatokat szerveztek, melyek anyagát könyv alakban is megjelentették. Az els! ilyen el!adássorozatot Ilosvay Lajos tartotta 12 vasárnapon keresztül a „Chemia alapelvei” címen. A XIX. sz. második felében a Természettudományi Társulat a vegyészek találkozó és vitafóruma volt, ahol szakmai látókörüket b!víthették. A Vegyészeti Lapok 1906-ban megjelent 1-es számában a kémia és kémikusok kérdéseivel foglalkozó közleményben a következ!k olvashatók: „ … a Tudományos Akadémia a világtól teljesen 2006-2007/5

191

elzártan mBködik, a Természettudományi Társulat sikeresen istápolja ugyan a kémia tudomány és irodalom fejl!dését, de ezen túl mBködése nem terjedhet….Szükséges tehát egy olyan egyesület, mely a kari érdekeket és a tudomány haladását egyaránt szolgálja. Ez az egyesület segíthetne a régi és örökös problémán, melyen értjük az idegen t!ke nyomán hozzánk beözönlött idegen mBszaki vegyészeknek, akik még ma is túlsúlyban vannak a hazai szakemberekkel szemben, még egyre tartó térfoglalását.” „Vegyi gyáraink, ha nem is elegend! számban, de mégis vannak már, sajnos azonban, hogy nagyobb részt idegen t!kével részesültek, idegen vezetés alatt álltak s a magyar csak mint napszámos talál bennük foglalkozást…. Gyárainkban sajnos magyar vegyészekkel nem igen találkozunk…Talán nincsenek magyar gyári vegyészek? Igenis vannak, bárha csekély számban, mert még az a csekély számú, akiket a mBegyetem az utóbbi években nevelt, idehaza nem találván foglalkozást, kénytelen volt külföldre menni azért a darab kenyérért…” (Kosutány Tamás cikke) Az idézetekben megfogalmazott társadalmi és szakmai igények és elvárásoknak való megfelelésre 1907. június 27-én megalakult a magyar vegyészek társadalmi szervezete, a Magyar Chemikusok Egyesülete. Az egyesület megalakításában vezet! szerepet vállalt Fabinyi Rudolf, a kolozsvári egyetem szerveskémia professzora, akit els! elnökének meg is választott a testület, s az évek során ebben a tisztségében 1916-ig meg is er!sített. Az els!ként megválasztott vezet!ség tagjai az akkori Magyarország legtekintélyesebb vegyészegyéniségei voltak: „…a tisztikar összetétele a következ!: elnök Fabinyi Rudolf egyetemi tanár, elnökhelyettes: Kohner Adolf gyártulajdonos, alelnök: Kalecsinszky Sándor geológiai intézeti f!vegyész, Buchböck Gusztáv egyetemi tanár, Keleti Kornél gyártulajdonos és nagyiparos, László Ern! mérnök-chemikus, titkárok: Váradi Zoltán MÁV f!mérnök-chemikus, Széki Tibor egyetemi magántanár, tiszteletbeli elnök: Than Károly, tiszteletbeli tagok: Ilosvay Lajos, Lengyel Béla, Warta Vince”. CélkitBzéseinek eleget téve a kormányhoz felterjesztést intézett az egyesület, melyben a kémikus társadalom kérelmeit és panaszait fogalmazták meg. Ugyanakkor el!ször emeltek szót a vegyészek egészségvédelmének érdekében, hivatkozva a szakmai ártalmakra. Idézünk a korabeli szövegb!l: „A tudomány- vagy mBegyetemet végzett chemikusok kiképzése legalábbis akkora id!beli, anyagi és szellemi t!két követel meg, mint bármely tudományszakon mBköd! szakférfiaké. Ebben a tekintetben (eltekintve attól, hogy a chemikusok képzése ma a legköltségesebb az összes mBszaki ágak között) egyenrangúak volnának. De az életben mégis azt kell látnunk, hogy a chemikus az állami szolgálatban ezideig sohasem érhetett el olyan magas rangot és fizetést, mint pl. a jogvégzett tiszttársai. A jogvégzett tisztvisel!kkel szemben való emez elmaradás csakis Magyarországon fordul el!. A nyugati államokban ilyen anyagi és rendfokozatbeli különbségek sehol sincsenek: ott minden tudományszak mBvel!je minden tekintetben teljesen egyenrangú, s!t a természettudományi és a rokonszakok mBvel!i igen sokszor el!nyben részesülnek. Ezért tehát egyenl! magasfokú tudományos képzettség és min!sítés esetén méltányosnak tartjuk azt, hogy az állami szolgálatban lev! chemikusok is megfelel! arányban elérhessék mindama rangot és fizetési fokot, mint pl. a bírák vagy más miniszteri tisztvisel!k…” „A statisztika adatai azt bizonyítják, hogy a mérges gázokkal és g!z!kkel dolgozó chemikusoknak légz!szervei el!bb-utóbb er!sen megtámadtatnak, életük veszélyben forog vagy megrövidül. A vegyészeti hivatás veszedelmességét mutatja az is, hogy az életbiztosító társaságok a chemikusokra a legmagasabb biztosítási díjtételeket rójja ki…” 1909-t!l évi közgyBlést tartottak, amelyeken az elnöki megnyitó beszédekben a kémia tudomány haladásával foglalkoztak. 192

2006-2007/5

1910-ben önálló lapot adott ki az egyesület Magyar chemikusok lapja címen, melyben az egyesületi tagok szakmai továbbképzését, szociális és gazdasági érdekeinek képviseletét tBzték ki célul. Közölték a hazai és külföldi vegyészek közleményeit a kémia minden területér!l, a külföldi szakirodalom cikkeinek tömör kivonatait. Foglalkoztak a balesetvédelem kérdésével, állásközvetítéssel kapcsolatos hirdetéseket is közöltek. A Magyar Kémikusok Egyesületének f!feladataként Fabinyi a testületi szellem ápolását, fejlesztését tartotta. Ennek érdekében vezették be a kémikus napokat. Minden hónap második szerda délutánján találkoztak a kémikusok az egyesület könyvtárában és olvasójában, ahol klubszerB foglalkozásokon el!adásokat, vagy kísérleti bemutatókat tartottak. A vidéki tagoknak az egyesületi életben való részvétel nehézkes volt a nagy távolságok miatt, ezért Fabinyi a vidéki szervezetek megalapítását szorgalmazta, amelyre példaként 1910-ben létrehozta a Kolozsvári Kémikusok Társaságát. Az egyetem vegytani intézetének el!adótermében 2-3 havonta tartottak öszszejöveteleket. Az elhangzott el!adásokon pl. a hemoglobin kémiai és fiziológiai tulajdonságairól, a kolorimetria szerepér!l a kvantitatív analízisben, az aminosavakról, a színes fényképezésr!l, mind nagyon újszerB kérdésekr!l értekeztek neves szakemberek. Az Egyesület mBködésének hatékonyságát bizonyítja, hogy megalakulásától kezdve folyamatosan n!tt a tagszáma. Visszaesést a világháborúk okoztak, amikor az adott politikai döntések következtében a területi viszonyok is változtak. 1919-ben Fabinyi elhunyt. Az egyesület a húszas évek közepére heverte ki veszteségeit, s Pfeifer Ignác 1926-bani elnökválasztásával új, lendületes korszakába lépett. A Magyar Kémikusok Egyesületének (MKE) ma is f! célja, hogy a tagok között a szakmai információkat cserélje, azokat értékelje, közzétegye, a tagok tudásszintjének emelése, a kémiaoktatás fejlesztése minden szinten. Ez utóbbit biztosítja a Középiskolás Kémiai Lapok kiadásával és a tanulók számára szervezett kémiai versenyek koordonálásával, azok anyagi támogatásával, a tehetséggondozás pártolásával, a tanárképzés színvonalának emelésével. Az erdélyi diákok is a MKE biztosította anyagi feltételek mellett vehettek részt 1990 óta az Irinyi Jánosról és Hevesy Györgyr!l elnevezett kémiaversenyeken. Az EMT kémia-szakosztálya is a MKE-ével való szoros együttmBködéssel szervezi tevékenységeit. Kívánjuk, hogy még számos évszázad során folytassa és gyümölcsöztesse sokrétB tevékenységét a Magyar Kémikusok Egyesülete a mindenkori magyar vegyészet eredményességéért!

Forrásanyag: 1] 2]

Szabadváry F.-Sz!kefalvi Nagy Z.: A kémia története Magyarországon, Akad.K.Bp. 1972 Móra László: Fabinyi Rudolf élete és kora, Technikai Alapítvány, Bp. 1999.

Máthé Enik6

2006-2007/5

193

Tények, érdekességek az informatika világából Az emotikonok (smileyk, vagy hangulatjelek) Az emotikon vagy hangulatjel nyomtatott írásjelek olyan sorozata, amely egy emberi arcot formál, és általában valamilyen érzelmet fejez ki. Tipikus példája a mosolygó fej: :-) A legkorábbi ismert eset, amikor egymás melletti írásjelekkel ábrázoltak arckifejezést, a Lili címB film újsághirdetése volt a New York Herald Tribune 1953. március 10-ei számában. A smiley egy mosolygó arcot jelképez! karika két pont-szemmel és egy szájat jelent! görbe vonallal, általában sárga színben. Az eredetijét Harvey Ball találta ki 1963-ban egy biztosítócég számára. Az arcot a két Spain fivér, Bernard és Murray népszerBsítette tovább, akik pólók, bögrék, gombok, matricák és egyéb tárgyak díszítésére használták fel. 1982-ben a CMU (egyesült államokbeli magánegyetem) általános üzen!– fórumán (ahol a legkülönböz!bb témájú és súlyú hozzászólások születtek) a hozzászóló tagok megelégelték, hogy a humoros vagy annak szánt üzenetek gyakran okoztak félreértést, fölösleges vitákat, mert nem mindenki értette meg, hogy az üzenet csak vicc volt. Ezért néhányan elkezdtek azon gondolkodni, hogy valamilyen jelzéssel utalni kellene az üzenetekben, ha a tartalmukat nem kell komolyan venni. Különböz! elvontabb jelek után Scott Fahlman javasolta a :-) jelsorozatot 1982. szeptember 19-én. A hasonló jelsorozatok nagyon hamar elterjedtek az interneten. Az interneten a smileyk azért terjedtek el, hogy pótolják a beszélgetés során az arckifejezéseket, gesztusokat, amik nélkül a mondanivaló néha félreérthet!. Ezek összefoglaló elnevezése emotikon (emóció + ikon), de ehelyett sokszor a smiley szót használják. Fontosabb szöveges emotikonok: :) :-( :-| :-/ :-> ;-) :-D :-P 8-) B-) :-o :-@ :-x :'-( :o) 0:-) :-)>> :"> I-) 194

mosoly szomorúság, esetleg együttérzés közömbös felemás érzésekkel küszköd! gúnyos kacsintás széles vigyor, nevetés kiöltött nyelv, csípkel!dés napszemüveg, szemüveges „Cool” - jó, tetszik, remek, frankó csodálkozás, meglepettség ordító, visító, sikító puszi könnycsepp, síró bohócorr glória, angyal, angyali Mikulás szégyenl!sség álmosság 2006-2007/5

>:-> [-) :-{ :-!

ördög, pokoli kopasz bajuszos befogták a száját (ráléptek a szájára)

Fontosabb grafikus emotikonok a Yahoo Messengert!l: mosoly szomorúság, esetleg együttérzés közömbös felemás érzésekkel küszköd! gúnyos kacsintás széles vigyor, nevetés kiöltött nyelv, csípkel!dés napszemüveg, szemüveges „Cool” - jó, tetszik, remek, frankó csodálkozás, meglepettség ordító, visító, sikító puszi bohócorr glória, angyal, angyali szégyenl!sség álmosság ördög, pokoli

Fontosabb csillagászati események Március

Márciusi csillagos égbolt az esti órákban 2006-2007/5

195

Az id!pontokat március 25-ig romániai, téli id!számítás (UT + 2 óra) szerint, azt követ!en romániai, nyári id!számítás (UT + 3 óra) szerint adtuk meg. A nyári id!számítás várható kezdete március 25. nap óra 2.

05

4. 5. 12. 16. 16.

01 18 06 02 15

17. 06 18. 19. 21. 21.

09 05 02 17

22. 04 25. 21 29. 09

A bolygók láthatósága a hónap folyamán Merkúr: Helyzete megfigyelésre nem kedvez!. Megkísérelhet! észlelése a hajnali szürkületben, a keleti látóhatár közelében. 22-én van legnagyobb nyugati kitérésben, 28 fokra a Naptól, azonban ekkor is csak háromnegyed órával kel a Nap el!tt.

A Szaturnusz 0,2 fokkal délre a Holdtól, fedés Telehold. (01h 17m). Az Uránusz együttállásban a Nappal Utolsó negyed. (05h 54m) Vénusz: Az esti égbolt legfeltBn!bb égiA Mars 2,7 fokkal északra a Holdtól. testje. A hó elején két és fél órával, véA Neptunusz 2,7 fokkal északra a Holdtól. A Merkúr 2,3 fokkal északra a Holdtól, fe- gén három órával nyugszik a Nap után. Fényessége –3,8m, átmér!je 12"-r!l 14"dés (hazánkból nem látható) re n!, fázisa 0,87-ról 0,79-ra csökken. Az Uránusz 0,7 fokkal délre a Holdtól. Újhold. (04h 43m) Mars: A hajnali szürkületben kereshet! Napéjegyenl!ség. a délkeleti látóhatár fölött, a Bak csillagA Vénusz 3,6 fokkal délre a Holdtól. A Merkúr legnagyobb nyugati kitérésben képben. Másfél órával kel a Nap el!tt. (28 fok). Fényessége 1,3m-ról 1,1m-ra, átmér!je Els( negyed. (21h 16m) 4,5"-r!l 4,9"-re n!. A Szaturnusz 0,3 fokkal délre a Holdtól, fedés (hazánkból nem látható) Jupiter: Éjfél után kel. A hajnali égen

látható a Kígyótartó csillagképben. Fényessége –2,1m, átmér!je 38".

Meteorrajok Kód

Aktivitás

Max.

Virginidák

Raj neve

VIR

02.03–04.15

03.10

Zéta Bootidák

DBO

03.05–03.15

03.12

Camelopardidák

CAM

03.14–04.07

03.19

Szaturnusz: Az éjszaka nagy részében megfigyelhet! az Oroszlán csillagképben. Hajnalban nyugszik. Fényessége 0,1m, átmér!je 20".

Neptunusz: A Nap közelsége miatt nem figyelhet! meg.

Uránusz: A Nap közelsége miatt nem figyelhet! meg. 5-én van együttállásban a Nappal.

Április A bolygók láthatósága a hónap folyamán

Meteorrajok Raj neve

Kód

Aktivitás

Max.

Delta Drakonidák Kappa Serpentidák Szigma Leonidák Áprilisi Lyridák Mü Virginidák

DDR

03.11–04.25

04.03

KSE

04.01–04.07

04.05

SLE

03.21–05.13

04.17

LYR

04.16–04.25

04.22

MVI

04.01–05.12

04.25

Alfa Bootidák

ABO

04.14–05.12

04.28

196

Merkúr: Helyzete megfigyelésre nem kedvez!. A hónap elején fél órával, a közepén már csak negyed órával kel a Nap el!tt. Vénusz: Az esti égbolt legfeltBn!bb égitestje. A hó elején három órával, végén négy órával nyugszik a Nap után. Fényessége –3,8m-ról –4,0m-ra, átmér!je 14"-r!l 16"-re n!, fázisa 0,79-ról 0,68-ra csökken.

2006-2007/5

Az id!pontokat romániai, nyári id!számítás (UT+3 óra) szerint adtuk meg. nap 1. 2. 8. 10. 10. 13.

óra 10 20 13 05 21 02

14. 04 14. 23 16. 17. 20. 24. 25.

14 15 10 10 12

28. 22

Mars: A hajnali szürkületben kereshet! a keleti látóhatár fölött a Vízönt! csillagképben. Másfél órával kel a Nap el!tt. Fényessége 1,1m-ról 1,0m-ra, átmér!je A Merkúr 1,6 fokkal délre az Uránusztól. 4,9"-r!l 5,3"-re n!.

Telehold. (20h 15m) A Jupiter 6,5 fokkal északra a Holdtól. A Juno szembenállásban. Utolsó negyed. (21h 04m) A Neptunusz 2,9 fokkal északra a Holdtól. A Mars 0,4 fokkal északra a Holdtól, fedés (hazánkból nem látható). Az Uránusz 0,2 fokkal délre a Holdtól, fedés (hazánkból nem látható). A Merkúr 4,3 fokkal délre a Holdtól. Újhold. (14h 36m) A Vénusz 2,5 fokkal délre a Holdtól. Els( negyed. (09h 36m) A Szaturnusz 0,4 fokkal délre a Holdtól, fedés (hazánkból nem látható). A Mars 0,7 fokkal délre az Uránusztól.

Jupiter: Éjfél el!tt kel. Az éjszaka második felében látható a Kígyótartó csillagképben. Fényessége –2,4m, átmér!je 42". Szaturnusz: Az éjszaka nagy részében megfigyelhet! az Oroszlán csillagképben. Kora hajnalban nyugszik. Fényessége 0,3m, átmér!je 19". Uránusz: A Nap közelsége miatt nem figyelhet! meg.

összeállította Csukás Mátyás

Neptunusz: Kora hajnalban kel. A hajnali égen kereshet! meg a keleti látóhatár közelében, a Bak csillagképben.

Érdekes informatika feladatok XVII. rész Lineáris egyenletrendszerek megoldása – a Gauss-elimináció Lineáris egyenletrendszernek nevezzük az

x1 , x2 ,..., xn ismeretlenekkel rendelkez!

a11 x1 + a12 x2 + ... + a1n xn a21 x1 + a22 x2 + ... + a2 n xn ... am1 x1 + am 2 x2 rendszert, ahol aij , bi

...

...

... + amn xn

= b1 = b2 ... = bm

R, i = 1, m, j = i, n .

Lineáris egyenletrendszerek keletkeznek például a mechanikában, geodéziában, villamosságtanban, ökológiai, gazdasági és más vizsgálatok során; a numerikus matematika több más feladatát is ilyen rendszerek megoldására vezethetjük vissza. Így a nemlineáris egyenletek megoldásához lineáris egyenletrendszerek egész sorozatát kell megoldanunk. A differenciál- és integrálegyenletek, az interpolációs és optimalizációs feladatok közelít! megoldása is lineáris rendszerekkel kapcsolatos.

2006-2007/5

197

Vezessük be a következ! jelöléseket: a11 a12 ... a1n

A=

a21

a22

... a2 n

...

...

...

am1

R m×n , x =

...

b1

x1

am 2 ... amn

x2

Rn , b =

...

b2 ...

Rm ,

bm

xn

ekkor az egyenletrendszer az Ax = b alakban írható. Az egyenletrendszer akkor és csakis akkor oldható meg, ha a b vektor el!állítható az A mátrix oszlopvektorainak lineáris kombinációjaként. Az egyenletrendszer akkor és csakis akkor oldható meg egyértelmBen, ha az A mátrix oszlopvektorai lineárisan függetlenek, vagy rang(A) = n, vagy det(A) 0 (az egyenletrendszer határozott). Ha m = n ( n × n -es az A mátrix), alkalmazhatjuk a Gauss-elimináció módszerét. a11 x1 + a12 x2 + ... + a1n xn = b1 a 21 x1 + a 22 x2 + ... + a 2 n xn

... an1 x1 + a n 2 x2

...

...

= b2

...

... + ann xn

, Ax = b , A

R n×n , x, b

Rn .

= bn

Legyen an +1 = b , vagyis az eredmény oszlopvektort bevisszük az együttható-mátrix (n+1)-ik oszlopába, annak érdekében, hogy egyszerBbben tudjuk végrehajtani az eliminációt. Így keletkezik a következ! mátrixunk: a11 a12 ... a1n a1,n+1 a a22 ... a2 n a2,n+1 A = 21 . ... ... ... ... ...

an1

an 2 ... ann

an,n+1

A cél az, hogy az egyenleteken olyan átalakításokat hajtunk végre, hogy az

x1 isme-

retlen csak az els! egyenletben szerepeljen, az xk , k = 1, n ismeretlen csak az els!, második, k-adik egyenletben szerepeljen. Hogyan tudjuk végrehajtani ezeket az átalakításokat? Feltételezzük, hogy a11 0 , adjuk hozzá az i-edik egyenlethez, az els! egyenlet

ai1 -szeresét ( i = 2, n ). Ekkor az A mátrixunk alakja a következ! lesz: a11

A=

a12

... a1n

0

(1) a22

...

a2(1n)

a2(1,n) +1

...

...

...

...

...

0

198

a1,n+1

a11

(1) an(12) ... ann

,

an(1,)n+1

2006-2007/5

ai1 ) , i = 2, n, j = 2, n + 1 . a11 Ezt a lépést követi a második eliminációs lépés (kiküszöbölés). Feltételezzük, hogy

ahol aij(1) = aij + a1 j (

(1) a22

0 , adjuk hozzá az i-edik egyenlethez, a második egyenlet

ai(21) (1) a22

-szeresét

( i = 3, n ). Ekkor az A mátrixunk alakja a következ! lesz:

a11 0 A= 0 ... 0

a13 ... a1n

a12 (1) a22

0 ... 0

(1) a23 ( 2) a33

a2(1,n) +1

... ... ... ... ( 2) ... ann

... an( 23)

ahol aij( 2) = aij(1) + a2(1j) (

a1,n+1

a2(1n) a2( 2n)

ai(21) (1) a22

a2( 2,n)+1 , ... ( 2) an,n+1

) , i = 3, n,

(k Folytatva a fent említett eliminációs lépéseket, ha akk mátrixhoz jutunk: a11 a12 a13 ... a1n (1) a22

0 A= 0 ... 0 Jelöljük aij( 0) -val az

(1) a23 ( 2) a33

0 ... 0

... 0

a2(1n) a2( 2n)

... ... ... ... ( n 1) ... ann

1)

j = 3, n + 1 . 0, k = 3, n , a következ! a1,n+1

a2(1,n) +1

a2( 2,n)+1 . ... ( n 1) an,n+1

aij -t, ekkor az eliminációs lépéseket megfogalmazhatjuk rekur-

zíven:

aij( k ) = aij( k

1)

+ akj( k

k = 1, n 1, i = k + 1, n,

1)

(

aik( k

1)

(k akk

1)

) , ahol

j = k + 1, n + 1 .

Az eliminációs lépések befejezése után megkaptuk a háromszögmátrixot, az utolsó sorból kifejezhetjük az x n -et (ha

( n 1) ann

an( n, n +11) 0 ): xn = ( n 1) , majd az (n-1)-ik egyenletann

t!l az els! felé tartva visszahelyettesítjük a már kiszámított ismeretleneket és kiszámítjuk az újabb ismeretlent. Ha az els! sort is visszahelyettesítettük és kiszámoltuk az x1 -et, megoldottuk az egyenletrendszert, megkaptuk az n darab megoldást ( x1 ,..., xn ). A visszahelyettesítés rekurziója: 2006-2007/5

199

xi =

1 aii( i

1)

ai(,in+11)

n

aij( i

1)

x j , ahol i = n,1 .

j =i +1

A Gauss-eliminációt használva meghatározhatjuk a mátrix rangját és determinánsát is: rang(A) a f!átlón lév! nemzéró elemek száma (ha ez pont n, akkor a rendszer határozott), a mátrix determinánsa pedig a f!átlón lév! elemek szorzata lesz. Ha det(A) 0, akkor a rendszer határozott. A Gauss-elimináció tehát mindig elvégezhet!, ha rang(A) = n (det(A) 0), és ( k 1) akk 0. A következ! Delphi program megvalósítja a Gauss-eliminációt és megold egy lineáris egyenletrendszert: program Gauss; {$APPTYPE CONSOLE} type TTomb = array of array of real; TMegoldas = array of real; procedure Eliminal(ezt, ebbol: integer; var a: TTomb; ismeretlen: integer); var i: integer; szam: real; begin if a[ezt, ezt] = 0 then begin writeln('A Gauss-eliminacio nem vegezheto el!'); Halt(1); end; szam := -a[ebbol, ezt] / a[ezt, ezt]; for i := ezt to ismeretlen do a[ebbol, i] := a[ebbol, i] + a[ezt, i]*szam; end; procedure Visszahelyettesit(a: TTomb; ismeretlen: integer; var m: TMegoldas); var i, j: integer; begin for i := ismeretlen-1 downto 0 do begin m[i] := a[i, ismeretlen] / a[i, i]; for j := ismeretlen-2 downto 0 do a[j, ismeretlen] := a[j, ismeretlen] -(m[i]*a[j, i]); end; end;

200

2006-2007/5

var ismeretlen, i, j, rang: integer; det: real; a: TTomb; m: TMegoldas; begin writeln('Ax = b egyenletrendszer megoldasa Gausseliminacioval.'); writeln; // Az ismeretlenek szamanak beolvasasa. write('Hany ismeretlen van? '); readln(ismeretlen); // A dinamikus tomb helyfoglalasa. SetLength(a, ismeretlen, ismeretlen+1); // A matrix elemeinek beolvasasa, a[*, n+1] az eredmeny. writeln; writeln('A rendszer:'); for i := 0 to ismeretlen-1 do for j := 0 to ismeretlen do begin write('a[', i+1, ', ', j+1, '] = '); readln(a[i, j]); end; // Az eliminacio elkezdese. for i := 0 to ismeretlen-2 do for j := i+1 to ismeretlen-1 do Eliminal(i, j, a, ismeretlen); // A visszahelyetesites. SetLength(m, ismeretlen); Visszahelyettesit(a, ismeretlen, m); // A megoldas kiirasa. writeln; writeln('A megoldas:'); for i := 0 to ismeretlen-1 do writeln('x', i+1, ': ', m[i]:0:5); // Rangszamitas. rang := 0; for i := 0 to ismeretlen-1 do if (a[i, i] <> 0) then inc(rang); writeln; writeln('A matrix rangja: ', rang); // Determinans szamitas. det := 1; for i := 0 to ismeretlen-1 do det := det * a[i, i]; writeln; writeln('A matrix determinansa: ', det:0:5); readln; end.

Kovács Lehel István

2006-2007/5

201

kís érlet, l abor Kísérletek A következ!kben olyan egyszerBen elvégezhet! kísérleteket fogunk ismertetni, melyekben a növények anyagszállítással kapcsolatos tulajdonságairól szerezhettek közvetlen tapasztalatot. 1) A növény párologtatásának vizsgálata Szükséges eszközök és anyagok: cellofánpapír, kobalt-kloridos papír, üveglemezkék, gumigyBrB olló, csipesz, id!mér!, leveles növények (orgona, muskátli stb.) Vizsgálat menete: a cellofánból vágjatok ki 4 x 1cm méretB csíkokat, majd az egyik csíkot helyezzétek a kiválasztott növény levelére úgy, hogy az egyik végét szorítsátok le csipesszel, ugyanakkor indítsátok el az id!mérést. Kövessétek, hogy mennyi id! alatt kezd felgörbülni a csík szabad vége. A cellofán ugyanis er!sen nedvszívó anyag, s nedves felületre téve arról felpödr!dik (a makromolekulák felületén megn! az atomcsoportok hidrátburka, s így annak terjedelme nagyobb lesz mint a lánc bels! oldalán). Egy másik, száraz cellofáncsík felgörbülésének idejét mérjétek meg a levél másik oldalán (fonákján) is. Minden növényféleséggel végezzetek három mérést, a mért id!k átlagát tekintsétek eredménynek. A vizsgálat terepen is könnyen elvégezhet!. Hasonlítsátok össze: a levél két oldalán mért id!ket a különböz! növények leveleinél mért id!ket! Kobalt-kloriddal (-nitrát is megfelel) átitatott szBr!papírt szárítsatok ki, amíg a színe egyenletesen kék. Vágjatok bel!le egy kb. 5 x 25cm méretB csíkot, hajtsátok ketté, s tegyetek közé egy frissen letépett levelet. A papírcsíkot fogjátok két üveglemez közé, és azokat rögzítsétek egymáshoz gumigyBrBvel. Kövessétek, hogy mennyi id! múlva jelenik meg a papírcsíkon a levél rózsaszínB körvonala (mind a két oldalt figyeljétek!). A leveleken keresztül történ! párologtatás a levélszöveten található gázcserenyílásokon (sztómák) keresztül történik. A gázcserenyílások mBködését egyszerB kísérlet során követhetjük. Az ábra alapján állítsátok össze a mér!berendezést: vizet tartalmazó kis üvegbe jól záró, kétfuratú dugót illesszetek. Az egyik furatba a vizsgálandó ép levél szárát helyezzétek be óvatosan, hogy se a szár, se a levél ne sérüljön. 202

2006-2007/5

A szár metszésfelületén egy szikével, vagy vastagabb tBvel mélyedést készítsetek, így a sejtközi terekb!l a gázbuborékocskák nagyobb buborékká alakulnak, s könnyebb a jelenség követése. A levélnyél és dugó közti hézagot gyurmával szigeteljétek. A másik furatba meghajlított üvegcsövet csatlakoztassatok, amelyet laboratóriumban vízlégszivattyúhoz, vagy annak hiányában egy akvárium leveg!ztet! motorjához kössétek. A légszivattyút úgy kell beállítani, hogy az üvegecskében egyenletes buborékáramlást észleljetek. Ezután számoljátok meg az egy percnyi id! alatt kiáramló gázbuborékok számát. Fekete kartonból készített burkolóval körülvéve a berendezésnek azt a részét, ahol a levél található, kövessétek, hogy változik-e a buborékképz!dés mértéke. Számoljátok a buborékokat a besötétítés után 10, 20, 30 perc múlva. Azután távolítsátok el a sötétít! kartont és egy nagyobb teljesítményB izzóval (100watt) világítsátok meg a mér!berendezést. A buborékszámlálást ismételjétek az izzó mBködését!l számított 10, 20 30 perc után. Vonjatok le következtetéseket! A gázcserenyílásokon folyadékok is behatolhatnak a levélbe. Azt tapasztalták, hogy minél kisebb a folyadék felületi feszültsége, annál szBkebb nyíláson tud áthatolni. A jelenséget könnyen lehet követni, mert a folyadék behatolási helyén a levél ráes! fényben sötétebb, átes! fényben áttetsz!bb, mivel a behatoló folyadék kiszorítja a sejtközi terekb!l a leveg!t, s a fénytörési viszonyok megváltoznak (a sejtfal – leveg! határfelületen teljes visszaver!dés van). A levél hátsó felére üvegbottal való érintéssel egy-egy alkohol, benzol, petroléter cseppet vigyetek fel, úgy, hogy azok egymással ne érintkezzenek (ezek a folyadékok egészségre károsak, gyulékonyak, tartsátok be az egészségvédelmi és t*zvédelmi szabályokat, amikor velük dolgoztok!). Figyeljétek a levelet átes! fényben. Ha alkohollal gyors foltképz!dés észlelhet!, a gáznyílások teljesen nyitottak. Amennyiben csak pontszerB jelek észlelhet!k, akkor csak bizonyos sztómák nyitottak. Ha az alkohol nem, de a benzol behatol a levélbe, akkor a sztómák csak részlegesen nyitottak. Ha csak petroléterrel észlelhet! foltosodás, a sztómák alig nyitottak. Amennyiben petroléterrel sincs foltképz!dés, a sztómák zártak. 2) Az elpárologtatott víz mennyiségének meghatározása Szükséges eszközök, anyagok: kémcs!k, kémcs!állvány, osztott pipetta, olló, milliméterpapír, filctoll, óra, kés, víz, étolaj, frissen vágott orgona, muskátli levél Vizsgálat menete: a kémcsöveket kalibráljatok úgy, hogy pipettából eresszetek mindegyikbe vizet (összesen 15cm3-t) 0,5cm3- ként, s jelöljétek meg a vízoszlop magasságát a kémcs! falán filctollal. Ezután rétegezzetek 0,5cm3 étolajat mindegyik kémcs!be a víz felszínére. Határozzátok meg a levelek felületének nagyságát cm2 egységben a milliméterpapír segítségével. Ezt követ!en a levelek levélnyele végén készítsetek friss vágási felületet, és süllyesszétek azokat a kémcs!ben lev! vízrétegbe. Ezt az id!pontot jegyezzétek fel, majd több napon keresztül figyeljétek a vízoszlop magasságát. A méréseredményekb!l számítsátok ki az 1cm2 felületB levél által elpárologtatott víz mennyiségét (cm3)! A párologtatás mértékét befolyásoló tényez!k (h!mérséklet, légnyomás, légáramlás, fényviszonyok) igazolására tervezzetek párhuzamos kísérleteket, melyekr!l a FIRKA hasábjain, iskolai szakköri dolgozat bemutatásakor számoljatok be! 3) A vízáramlás sebességének vizsgálata a növény szállítóedényeiben Szükséges eszközök, anyagok: üvegpohár, állvány, fogó, id!mér!, kés, színes oldat (víz + eozin), leveles orgonaágak Vizsgálat menete: A leveles orgonaágon a lemetszési felületét!l mérve 4cm-ként 11cm szélességben fejtsétek le a kérget. Az ágat rögzítsétek az állványhoz, helyezzétek alá a poharat. Ezután az ág alján készítsetek egy új metszési felületet (ferde metszetet készítsetek, hogy minél nagyobb legyen a felvev! felület), s azonnal töltsétek a színes oldatot a pohárba, amíg a szintje feljebb lesz, mint a vágási felület 2-3cm-rel. Párhuzamosan 2006-2007/5

203

három ágat helyezzetek a pohárba. A második ágról részben, a harmadikról teljesen távolítsátok el a leveleket. Kövessétek a színes oldat elmozdulását a szárak hosszán, feljegyezve az id!pontokat, amikor megjelenik a letisztított felületeknél és a megfelel! vízoszlop magasságot. A víz áramlási sebességének kiszámításához készítsetek táblázatot az id! és színes oldatoszlop magasságának adataival. A sebességet cm/perc egységben határozzátok meg! Máthé Enik6

Nagy pontosságú, mágnestáblás és elektromágneses id mér A játéküzletben megvásárolható mágnestáblát könnyen átalakíthatjuk nagy pontosságú id!mér! eszközzé. Az eljárás hasonló a KMnO4 oldatos, vagy az elektrosztatikus írószerkezettel mBköd! id!mér!höz (lásd Bíró Tibor Porábrás id(mér( címB cikkét a Firka 1/92 számában, 22-24. oldal), csakhogy a mágnestáblás megoldás könnyen kezelhet!, tiszta, különleges el!készületet nem igényl!, gyors, biztonságos és bármennyiszer felhasználható. A mellékelt ábrán bemutatott mér!eszközzel egy golyó szabadesését tanulmányozhatjuk. A mér!eszköz legfontosabb eleme az A elektromágneses írón, ami nem más, mint egy vasmagos tekercs (hozzávet!leg 300 menet 0,5 mm-es huzalból, 3 cm2 keresztmetszetB lemezes vasmaggal), aminek a vasmagja élben végz!dik. Ebbe 12V-os váltakozó áramot vezetünk akkor, amikor a K1 kapcsolót átállítjuk az 1-es helyzetéb!l a 2-be. Amíg a K1 kapcsoló az 1-es helyzetében van, a G vasgolyót megtartó B elektromágnesben folyik az áram. Amikor a K1 kapcsolót átállítjuk a 2-es helyzetébe, az el!bbi áramkör megszakad, és a vasgolyó esni kezd. Amíg a golyó esik, az A elektromágnest a vasmag élével az MT mágnestáblán mozgatjuk. A váltakozó áram váltakozó mágneses mez!t hoz létre a vasmagban, amely a mágnestáblán az áram váltakozásának ritmusában magához vonzza a vasreszeléket. A táblán sötét és világos csíkok jelennek meg, amelyek az áram maximális értékének, illetve a hiányának tulajdoníthatók. Mivel a hálózati feszültség 50Hz frekvenciával váltakozik, két csík között 0,02 másodperc id! telik el. Az A elektromágnes a csíkokat addig „rajzolja” a mágnestáblára, amíg az A tekercs áramköre zárva van. Amint a golyó a K2 kapcsolóra esik, az áramkörben megszBnik az áram, további csíkok nem jelennek meg a táblán. Megszámolva a csíkokat, annyiszor 0,02s id!tartam telt el, amennyi csík maradt a táblán. Az íróeszköz hatékonyabbá tehet!, ha a fels! végére állandó mágnest helyezünk. Ebben az esetben a vasmag egyik irányú mágneses tere er!s (a két mágneses mez! megegyez! irányú és er!síti egymást), míg a másik félperiódusban gyenge (a két mágneses mez! ellentétes és gyengíti egymást). Erre a megoldásra Székely Örs jött rá véletlenül, és tette lehet!vé a csíkok kialakulását és megfigyelését. 204

2006-2007/5

Ha a vasgolyó különböz! magasságokból esik, az esési id! függvényében ábrázolhatjuk a megtett utat. A függvény grafikus képe a mozgástörvénynek megfelel! parabola. Székely Örs, IX. osztályos tanuló, Református Kollégium, Kolozsvár Kovács Zoltán, vezet!tanár

Katedra Pedagógiai-pszichológiai kisszótár V. rész Rovatunkban hat részb!l álló sorozatot indítottunk általános pedagógia és neveléslélektani fogalmak tömör meghatározására. A fogalmak ismerete mind a diákoknak, mind a tanároknak hasznára válhat, de mindazoknak is, akik csupán az általános mBveltségüket óhajtják gyarapítani. Az aktív oktatási folyamatban résztvev! diákoknak a metakognitív tanuláshoz nyújt segítséget, a tanároknak várhatóan a fokozati vizsgájuk el!készítéséhez, ugyanis a kisszótár a véglegesít! és a II. fokozati vizsga programjának alapfogalmait is nagy mértékben felöleli. Az egyes címeket nem kimerít! módon tárgyaljuk, és más megközelítések is létezhetnek, a vizsgákhoz csak kiinduló alapot nyújthatnak. (Az oktatással kapcsolatos szócikkek jórészt Falus Iván, Szivák Judit Didaktika. Comenius Bt., Pécs, 2004. címB könyve alapján készültek.) 1. oktatási tevékenység – Freinet pedagógia. Celestin Freinet (1896-1967) francia néptanító, pedagógus által az els! világháború után kidolgozott és elindított reformelképzelés. Freinet lefektette a modern iskola modelljét, amelyben a közösség, a természet és az iskola, más szóval az élet és a munka szervesen össze van kapcsolva, ahol a tanulók demokratikus környezetben szabadon fejl!dhetnek. 2. oktatási tevékenység – mikroszintB tervezés. A pedagógiai tervezésnek a tanítási órára, leckére vonatkozó része (lecketerv, óravázlat stb.).

2006-2007/5

205

3. oktatási tevékenység – moduláris tanulás. Olyan oktatási tevékenység, amelyben csak egyféle tevékenységet végez a tanuló. A moduláris felépítésB program a tanulás szempontjából azt jelenti, hogy a tanuló csak akkor térhet át a következ! modulra, amikor a tanult modul tartalmát az el!írt szinten már elsajátította. El!nye az, hogy növeli a tanulási folyamat hatékonyságát, és gazdaságosabb. 4.oktatási tevékenység – Montessori módszer. Maria Montessori, mint fiatal orvos a pedagógiai elveit 1898-tól kezd!d!en kezdte kidolgozni, amelyek szerint a gyermekeknek nagyfokú szabadságot kell biztosítani, lehet!vé kell tenni a spontán megnyilvánulásokat. A közvetett nevelés elve érvényesül: „Segíts, hogy önállóan megoldhassam!” A cél az aktív és felel!sségteljes személyiség kialakítása. A tevékenységek középpontjában a környezeti és a békére nevelés áll. 5. oktatási tevékenység – számítógéppel támogatott oktatás. Az oktatási feladatoknak a számítógép nyújtotta lehet!ségek igénybevételével történ! megoldása. Formái az osztálytermi (számítógépterem) és a távoktatásos (elearning). 6. oktatási tevékenység – Waldorf-oktatás. A Waldorf pedagógia (vallásos, antropozófiai nevelés) megalkotója Rudolf Steiner német filozófus (18611926). A Waldorf óvodákban a gyerekek a legkülönböz!bb természetes formákkal, színekkel, anyagokkal vannak körülvéve. A nevelés els!sorban az utánzásra épül, ami a különböz! tevékenységek elsajátítása mellett, magában foglalja a helyes magatartásformák kialakítását is. Felfogásuk szerint a gyermek az egyedfejl!dés során megismétli az emberiségnek az !skortól napjainkig tartó kulturális fejl!désének f!bb szakaszait. Az iskolai tanítás jellemz!i az euritmia, valamint az id!szakos (epochális) oktatás, melyekben egy adott témakör tanítása zajlik (kb. három-négy hétig). Így a gyerekek figyelme tartósan egy-egy területre koncentrálódhat. A gyerekeknek nincsenek tankönyveik, az órákon füzetbe dolgozva készülnek el az egyéni tankönyvek. Az iskolában nincs bukás, hagyományos értelemben vett felelés, sem osztályozás, csak szóbeli értékelés, illetve a szül!k a különböz! epochákat záró nyílt napokon láthatják a gyerekek munkáját. 7. oktatási tevékenységek – kiegészít6 oktatási tevékenységek. A nem formális oktatás köréhez tartozó tevékenységek: tanulmányi kirándulások, táborok, látogatások, szakkörök, korrepetálások, stb. 8. oktatásmódszertan. A pedagógiai elveknek tantárgyakra vonatkoztatott ismereti és módszertani rendszere. Más megnevezései: szakdidaktika, szakmódszertan, tantárgymódszertan. 9. oktató-nevel6 tevékenység – megtervezése. Az oktató-nevel! tevékenységnek a tantervek által el!írt módon, a formális oktatás keretei közötti megtervezése. 10. önnevelés. A személyiség fejlesztésének a személy által el!segített, elfogadott formája. 11. örökletes-környezet – viszonya a fejl6désben. A személyiség fejl!dése az örökletes adottságoktól, valamint a (közeli és távoli) környezeti hatásoktól (interakciók a családdal, a kortárscsoporttal, a szociális helyzet, valamint a médiumok stb.) meghatározott.

206

2006-2007/5

12. osztály – mint csoport. Az osztály a formális oktatás és nevelés szervezési formája, amelyben interperszonális kapcsolatok léteznek, és a szociális tanulás megvalósulhat. 13. paradigma. Többszörös jelentésB kifejezés (példakép, mintakép, ragozási sor, ragozási minta, séma, tudományos világkép, áramlat, stílus, kultúra, korszellem, szakmai szabályok, szakmai-tudományos tradíció, divat), a pedagógiára vonatkoztatva: uralkodó tan. 14. pedagógiai értékelés. A tanulóknak valamilyen hatás eredményeképpen bekövetkez! személyiségváltozásával kapcsolatos viszonyítás vagy értékítélet. Kulcsfogalmai: ellen!rzés, önellen!rzés, önértékelés, felmérés, mérés, megítélés, becslés, érdemjegy, meger!sítés, büntetés. Funkciói: predikció, nevelési, kontroll, énképfejleszt!, szelektív és klasszifikációs, visszacsatolási, rendszerszabályozó, felzárkóztató, pályaorientáló stb. Formái: diagnosztikus, formatív és szummatív értékelés. 15. pedagógia – 12 elve. Kognitív és metakognitív tényez(k. 1. elv: A tanulás aktív, önkéntes, személyes, és társadalmilag közvetített. 2. elv: A tanulás során a szubjektum arra törekszik, hogy az ismeretekb!l koherens értelmezéseket és elrendez!déseket alkosson függetlenül a rendelkezésre álló adatok mennyiségét!l és min!ségét!l. 3. elv: Az ismeretek felépítése, az új kognitív struktúrák az el!zetes ismeretek integrálódása révén valósunak meg. 4. elv: A tanulást jelent!sen megkönnyítik az er!sen strukturált stratégiák. Érzelmi-motivációs tényez(k. 5. elv: A motiváció hatása a tanulási folyamatra. 6. elv: A bels! (intrinszik) motiváció szerepe a tanulásban. 7. elv: A motiváció alapvet! funkciója a tanulási kedv fenntartásában van. A személyiségfejl(dés tényez(i. 8. elv: Lehet!ségek és korlátok a fejl!désben. 4. Személyes és társadalmi tényez(k 9. elv: Társadalmi és kulturális sokszínBség. 10. elv: A társadalmi elfogadás, az énkép és a tanulás. Egyéni különbségek 11. elv: A tanulás hatékonyabbá válik, amennyiben tiszteletben tartják az egyéni és a kulturális különbségeket. 12. elv: A tanulási folyamatot kognitív és társadalmi szBr!k kísérik. 16. pedagógia – felépítése. Számos szakága ismert: általános pedagógia, neveléselmélet, didaktika, neveléstörténet, összehasonlító didaktika, gyógypedagógia, iskolai szervezettan, szociálpedagógia. 17. pedagógia – neveléstudomány. A kifejezés a paedogogus szóból alakult ki. Kezdetben paedagogia alatt egy-egy nagy gondolkodó nevelési nézetrendszerét értették. Egy évszázada használják a neveléstudomány szót a pedagógia szinonimájaként. Mai értelmezése szerint neveléstudomány, nevelési gyakorlat. 18. pedagógia – tudomány. A nevelési folyamatot a személyiség fejl!désének kognitív, érzelmi-motivációs, és viselkedési vonatkozásaiban tanulmányozza. Tudományként két fejl!dési szakaszt ért meg: 1. a köznapi gondolkodásban tükröz!d! szakasz (empirikus megállapítások az oktatási-nevelési folyamatra vonatkozó); 2. a tudományos elemzés szakasza. TudományjellegB, mivel empirikus és kísérleti megfigyelésekb!l leszBrt következtetések alapján behatárolta alapvet! kérdéseit (ti. az oktatási folyamat és ennek a személyiség fejl!désére gyakorolt hatása). Léteznek oktatási szabályszerBségek, amelyek pedagógiai elvek (normák és törvények) felismeréséhez vezettek. Az eredményeket elméletekbe foglalták, az elméletek felállítása folyamatos. A pedagógia leíró tudomány (a tárgya a létez!), normatív (az érdekli, aminek lennie kell), és gyakorlati.

2006-2007/5

207

19. pedagógia – tudományok rendszere. A pedagógiát a nevelési kérdések érdemi tanulmányozására a prospektív pedagógia (a jöv! által megkövetelt ismeretek és kompetenciák el!revetítése), az összehasonlító pedagógia (különböz! intézmények pedagógiáinak összehasonlítása), valamint a kísérleti pedagógia (kísérletileg vizsgálja az oktató-nevel! tevékenység optimalizálását, hatékonyságát) teszi alkalmassá. 20. pedagógiai pszichológia – lásd neveléslélektan. 21. programozott oktatás. Gondosan összeválogatott feladatokból álló programmal történ! önálló, közvetlen tanári irányítás nélküli tanulási forma. Elvei: önálló, kis lépések, azonnali válaszadás, meger!sítés, kipróbálás 22. Pygmalion effektus. Az igaznak hitt eredeti álláspontunk beigazolódását el!segít! viselkedésmód. (G. B. Shaw hasonló nevB színdarabjáról.) Például, elfogadjuk a tanár pozitív ítéletét a képességeinkr!l. Az önbeteljesít! jóslat ellentétese. 23. rejtett tanterv. Az iskolai oktatásnak a „ki nem mondott céljai”. Olyan viselkedésmódok és attitBdök kialakítását segíti el!, amelyek a formális tantervben nem szerepelnek. Kovács Zoltán

A Prog.Hu (www.prog.hu) on-line fejleszt!i portál. F!szerkeszt!, alapító: Bérczi Gábor; tiszteletbeli f!szerkeszt!, alapító: Bérczi László; szerkeszt!k: Auth Gábor, Gerebenics Andor, Gyárfás Attila, Herbály István, Kovács Attila Zoltán, Markó Imre. A Prog.Hu az els! magyar nyelvB, kizárólag a szoftverfejlesztés és a programozók számára dedikált portál, amely egyben egy hatalmas on-line link-, információ- és cikkgyBjtemény is. A Prog.Hu els!dleges feladata a számítástechnika mélyebb rétegei, a szoftverfejlesztés és a különböz! hardvertechnológiák iránt érdekl!d!k ellátása folyamatosan a legújabb információkkal: hírekkel, cikkekkel, tesztekkel és elemzésekkel; a kezd!k els! lépéseinek segítése, a haladók folyamatos fejl!désének biztosítása, és a profi fejleszt!k támogatása. Ezen felül célja a magyar fejleszt!i közösség összefogása, számukra megjelenési lehet!ség és közösségi fórum biztosítása. A Prog.Hu ezen felül fontos feladatának tartja a már aktív professzionális fejleszt!k és a felnövekv! új generáció számára az önképzés lehet!ségének folyamatos biztosítását is.

208

2006-2007/5

Jó böngészést!

f i rk á c s k a

Alfa-fizikusok versenye 2003-2004. VII. osztály – III. forduló 1. Kutass és válaszolj! (forrásanyag: Fizikaland VI.) a). Mit ábrázol a fénykép?

(4. pont)

b). Mikor és mib!l készítették és hol tartják? c). Mi alapján állapították meg a hosszát? d). Az országban mióta vált kötelez!vé?

2006-2007/5

209

2. Mi a különbség a két kép között? Hogyan készülnek?

(4 pont)

3. A h!mér! szBletése (egészítsd ki a mondatokat) (10 pont) A testek .... mBszeres meghatározásához gyakorlati megfontolás vezetett. Az ókorban .... és .... már készített, a .... térfogat változását használva, melyet .... nevezünk. (görögül .... = .... , .... = .... ). A középkorban több tudós .... próbált készíteni (Otto von Gueriche, .... város .... ). Jelent!s haladást ért el Fahrenheit .... fizikus. A legmélyebb pontnak ( .... F°) a jég és a szilárd .... keverékét választotta, a második pontnak a víz .... tekintette, a köztük lev! tartományt .... részre osztotta fel. (0 C° = .... F°). A víz forráspontja ezen skála szerint .... C° adódik. A Fahrenheit-skála és a mai Celsiusskála közötti összefüggés .... valamint .... A higanytermométer százas beosztású skáláját .... Celsius (1701-1744), .... csillagász és .... vezette be. Gyorsan elterjedt, mert tizedes volta miatt a legegyszerBbb skála. Celsius a víz fagyáspontját jelölte .... foknak, a víz forráspontját .... foknak. Strömer .... meg a skálát. A tudományos életben olyan h!mérsékleti skálát használnak, amelyen a jég olvadáspontja .... K-nel, forráspontját .... K-nel jelölik. Ezt a skálát bevezet!jér!l Kelvinr!l nevezték el. A 0 K-t .... foknak nevezik, mert ez lenne a természet h!mérsékleti értéke. .... . .... Kelvin .... –ban született Írország f!városában. .... királyn! érdemeiért .... -ban .... rangra emelte. 1892-ben a .... Házának tagja lett, a tudományos munkásságáért. Ekkor vette fel a .... Kelvin nevet. A Kelvin .... , mely a Glasgow-i egyetem körül .... De mi volt Kelvin eredeti neve? .... (Fizikaland) 4. Egy „súlytalan“ rudat hosszának egyharmadában alátámasztunk az ábra szerint:? (5. pont) Mekkora a jobb oldali rész végpontján az F egyensúlyozó er!?

210

2006-2007/5

5. Jancsi egy faágon függeszkedik. Mit tudsz a Jancsi és a faág kölcsönhatásában fellép! er!hatásokról? (5 pont) a). .... b). .... Rajzold be azokat az er!ket, és írd oda a nevüket (betBjelüket) a). melyek a rugón függ! golyóra hatnak!

b). amelyek az asztal és a tégla kölcsönhatásában hatnak!

6. Melyik a HAMIS állítás és miért? 1. 1 dm3 = 1000 cm3 2. 10 liter > 1 dm3 3 3. 1 m = 1000 dm3 4. 10 liter = 100 dm3

(4 pont)

7. Mekkora értéke van annak az er!nek, amelyik megnyújt minden rugót, ha m=100 g? (5 pont) 8. Melyik esetben nagyobb a rugóban fellép! rugalmas er! és miért? (Mi a különbség?)

(3 pont)

9. Rejtvény (6 pont) Húzd ki az ábrából az alább felsorolt egy bizonyos téma köré csoportosított szavakat. A megmaradt betBket folyamatosan összeolvasva, egy újabb (a témához kapcsolódó) kifejezést kapsz megfejtésül. Melyik a felsorolt szavak között a kakukktojás? Mi a megfejtés? DINAMIKUS ERED5 ER5 ÉRTÉK HATÁS ID5 IRÁNY

2006-2007/5

IRÁNYÍTÁS MODULUSZ NAGYSÁG ORANGUTÁN RÁHAT STATIKUS VEKTOR

A rejtvényt Sz(cs Domokos tanár készítette

211

10. Mit jelent szubszonikus és szuperszonikus? Melyik gépeknél használt kifejezések? Írj röviden róluk! (4 pont) A kérdéseket a verseny szervez!je: Balogh Deák Anikó tanárn! állította össze (Mikes Kelemen Líceum, Sepsiszentgyörgy)

f el adatmegol dok r ovat a Kémia K. 520. Mészoltáskor 112kg mészhez 108kg vizet használtak. Mekkora a keletkezett elegy tömegszázalékos kalciumhidroxid tartalma? K. 521. Kalcium-karbonát tartalmának meghatározására 0,5g tömegB mintát sósavval kezeltek, miközben 97mL normál állapotú gáz keletkezett. Amennyiben a mészk! szennyez! anyagai nem tartalmaztak karbonátokat, mekkora a minta tömegszázalékos kalcium-karbonát tartalma? K. 522. Hogyan tudnál toluolból p-klórbenzoesavat el!állítani? Milyen átlagos hozammal dolgozott az a vegyész, aki 100,00cm3 toluolból (sBrBsége a munkah!mérsékleten 0,866g/cm3 ) 72,50g p-klórbenzoesavat tudott el!állítani? K. 523. Egy turistaég! gázpalackjában 0,5Mpa nyomáson és 25,0 o C h!mérsékleten olyan propán-bután elegy található, melynek átlagos molekulatömege 53,12. Mekkora térfogatú vizet lehet felmelegíteni a tökéletes égést biztosító ég!vel 70Co-ra amikor a palackból 100mL gázelegy fogy, ha a víz sBrBsége 25 Co h!mérsékleten 997g/dm3 ? Ismertek a gázkeverék komponenseinek égésh!i, melyeket egy régi táblázatból másoltunk ki: Qbutánán = 687,50kcal/mol, Qpropán = 530,50kcal/mol.

Fizika F. 370. Egy kerékpár 5 m/s sebességgel halad. A kerék csúszásmentesen gördül. Ha a kerékpár kerekének sugara 0,3 m, küll!inek száma 30, mekkora sebességgel kell a 15 cm hosszúságú nyílvessz!t a kerék síkjára mer!legesen kil!ni, hogy a forgó keréken átrepüljön? F. 371. Ideális gázzal reverzibilis Carnot-féle körfolyamatot valósítunk meg. Az adiabatikus kiterjedés alakalmával a gáz nyomása tízszeresére csökken. Egy perc alatt a gáz 5 körfolymatot és mindenik körfolymat alkalmával 102 Joule munkát végez. Határozzuk meg a meleg h!forrástól 1 óra alatt felvett h!mennyiséget.

212

2006-2007/5

F. 372. A 6 µF kapacitású kondenzátort 10000 V feszültségre töltjük fel. Lekapcsoljuk a feszültségforrásról és párhuzamosan kötjük a 3 µF kapacitású kondenzátorral. Mekkora lesz a kondenzátorok töltése és feszültsége az állandósult állapotban ? F. 373. Mekkora szög alatt esnek a napsugarak a függ!leges helyzetB, 1 m széles és 2 m magas lapra, ha az árnyéka négyzet? F. 374. A 86-os rendszámú Rn 222-es radioaktív izotopjának bomlása eredményeként kibocsátott részecskék mozgási energiája 5,5 Mev. Határozzuk meg: a) a radioaktív bomlási folyamatban felszabaduló teljes energia mennyiségét b) a visszalökött mag sebességét. Adott: 1 u = 1.66 10-27 kg.

Megoldott feladatok Kémia K. 515. 2NaOH + H2SO4 w 2H2O + Na2SO4 1000mL old. … 0,25mol H2SO4 25mL …………. x = 6,25.10-3mol

xNaOH = 2xH2SO4 = 1,25.10-2 mol

mNaOH = x.M = 0,5g 25g old. …0,5gNaOH 100g … C = 2g

Tehát a nátriumhidroxid oldat töménysége 2%m/m

K. 516. mH2O = 10mol.18g/mol = 180g mNaOH = 4,5mol.40g/mol = 180g. A megadott anyagmennyiségek összekeverésével kapott oldatot jelöljük 1-es, a bel!le nyert oldatot 2-es indexszel. 100g o2 … 10g NaOH 1000g ……x = 100g m old1 = 360g

360g old1 …… 180gNaOH x …………….100g x = 200g old1 Tehát 1kg 10%-os oldat elkészítésére 200g-t kell 800g vízzel hígítani.

K. 517. p.V = x.R.T xCO2 = 8,74.10-4mol A gázképz!dést leíró reakció egyenlete: Na2CO3.xH2O + H2SO4 = Na2SO4 + CO2 + (x+1)H2O xCO2 = xNa2CO3.xH2O = x xH2O 106.8,74.10-4 + x.18.8,74.10-4 = 0,25 ahonnan x=10 Tehát az elemzett kristályszóda mólonként 10mol kristályvizet tartalmazott.

2006-2007/5

213

K. 519. A glicerin oxidációjának reakcióegyenlete: 3C3H8O3 + 7K2Cr2O7 + 28H2SO4 = 9CO2 + 7Cr2(SO4)3 + 7K2SO4 + 40H2O Az együtthatókat oxidációsszám változása alapján lehet kiszámítani! +4 -1 0 -1 -14e– w 3CO2 H2C –CH –CH2 OH

OH

(1)

OH

Az oxidálószer felesleg és a keletkez! jód reakciójának egyenletei: K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 w 3I2 + Cr2(SO4)3 + 4 K2SO4 + 7 H2O I2 + 2Na2S2O3 w 2NaI + Na2S4O6 yI2 = yS2O3-2 /2

(2) (3)

10cm3 0,1M-os oldat 1.10-3mol oldott anyagot tartalmaz, tehát ez a mennyiségB tioszulfát oldat 5.10-4mol jóddal reagált a (3) egyenlet alapján, ami 5/3.10-4 mol K2Cr2O7 -nek felel meg ( y2) a (2)-es egyenlet szerint. A glicerin oxidálására a fölös mennyiségben adagolt K2Cr2O7 ( y1) és a feleslegként meghatározott K2Cr2O7 különbsége fordítódott: y1 = 25.0,5.10-3 =1,25.10-2 y1- y2 = 1,233.10-2mol 3mol glicerin …. 7mol K2Cr2O7 x …………… 1,233.10-2mol x = 5,28.10-3mol mglicerin = y.M = 0,486g 2g mint … 0,486g glicerin 100g …x = 24,3g Tehát az elemzett minta 24,3%m/m glicerint tartalmazott. Fizika Firka 4/2005-2006 F. 365. Az egyenletesen változó mozgásra vonatkozó törvényeket alkalmazzuk. a) v1 = a t1 = 2 g t1 = 2 9,81 50 = 981(m/s)

b) h1 =

a t 12

=

2 = 24525(m )

h2 =

2 g t 12 2

= g t 12 = 9,81 50 2 =

v12 9812 = = 49050(m ) 2 g 2 9,81

h max = h1 + h 2 = 73575(m )

c) t2 =

te =

v1 981 = = 100(s ) ; g 9,81

2 h max = 122,47 (s ) g

t m = t1 + t 2 + t e = 50 + 100 + 122,47 = 272,47(s )

214

2006-2007/5

F. 366.

Feltételezzük, hogy az ütközés centrális (a két test sebességeinek közös a hatásvonala). Alkalmazzuk az ütközésre az impulzus- valamint az energiamegmaradás elvét:

r r m1 v1 + m 2 v 2 = (m1 + m 2 ) r r m1 v12 m 2 v 22 m1 + m 2 + = 2 2 2

r

r u r u2 + Q

ahol u az ütközés utáni közös sebesség és Q a keletkezett h!. A fenti két egyenletb!l kapjuk: Q=

r r ahol v r = v1

1 m1 m 2 r (v1 2 m1 + m 2

r 1 v 2 )2 = 2

r v 2 a relativ sebesség és m1 0 ,

r m1 v2 , m1 r 1+ m2

m2

tehát Q = 1 m1 v 2r . 2

A meteor elolvasztásához szükséges h!: Q1 = 2 Q = m1 c1 (t o ahonnan v r1 = 2

c1 (t o

t ) + m1 0 o ,

t) + 0o 640 (1539 + 110 ) + 270000 m = 2 = 2302 . 2 0,5 s

A meteor szublimálásához szükséges h!: Q 2 = 2 Q = m1 c1 (t o t ) + m1 0 o + m1 c 2 (t f ahonnan v r2 = 2

c1 (t o

= 2

2006-2007/5

t ) + 0 o + c 2 (t f 2

t o ) + 0f

t o ) + m1 0 f ,

=

640 (1539 + 110 ) + 270000 + 830 (2900 1539 ) + 58000 m = 3170 . 0,5 s

215

hírado A lámák a biokémiai kutatások egyik sztárjává váltak Európai és amerikai kutatók a lámák köpetét vizsgálva, megállapították, hogy azok nyálában olyan molekulák vannak, amelyek alkalmasak gyulladásos betegségek gyógyítására. Bebizonyosodott, hogy a nyálban olyan molekulák vannak, amelyek olyan funkcióra képesek, melyet más eml!söknél csak a sokkal bonyolultabb felépítésB antitestek tudnak elvégezni. Ezek az egyszerB genetikai felépítésB makromolekulák rátelepülnek a kórokozók felületére és hatástalanítják azokat. Ezt úgy érik el, hogy beilleszkednek a baktériumok öröklési anyagába, s így azok termelni kezdik ezeket a molekulákat, melyek mérete csak töredéke az antitestekének. Másik értékes tulajdonságuk, hogy h!re nem érzékenyek, akár a nyolcvan fokos h!mérsékletet is elviselik. A kísérletek arra engednek következtetni, hogy a lámaköpet újan felfedezett molekulái segítségével olyan bioszenzorokat lehet kifejleszteni, amelyekkel esetleg detektálhatók a biológiai harcianyagok. Ezért a védelmi technika számára is jelent!s a felfedezés. A nanobionták az élet eddig ismert legkisebb szervez(dési formái Puskás László, a Magyar Tudományos Akadémia Szegedi Biológiai Központjának tudományos f!munkatársa kutatótársaival már 1999 végén tanulmányozni kezdte a mikroszkóppal nem, csak elektronmikroszkóppal követhet! „mini baktériumokat”. Ezek a hagyományos baktériumoknál két-három nagyságrenddel kisebb szervezetek. El!ször emberi érfal-mintákból sikerült kitenyészteni és elkülöníteni !ket. Feltételezik, hogy ezek különböz! fehérjemolekulák összecsapódásával keletkeznek, amelyek köré kalcium-apatitból kemény váz alakul ki. Laboratóriumi körülmények között „szaporítani” is tudják a nanobiontáknak elnevezett szerkezeteket, melyek mérete a nanométeres tartományban van. Ez a szaporítási folyamat egy szabályosan végbemen! kristályosodás, mely eredményeként egységes felépítésB részecskék képz!dnek. Ezek kialakulása az érfal meszesedésében, a vesek! képz!désében is tettenérhet!k. Hasonló szerkezetB nanorészecskéket találtak a Marsról származó meteoritokban is, ezért a szegedi kutatók feltételezik, hogy a nanobiontáknak jelent!s szerepe lehetett az !si élet kialakulásában. Az emberi nyál titkaiból ismét fényderült valamire A nyál egy nagyon bonyolult szereppel rendelkez! anyagi rendszer a szervezetünkben. Az emésztési folyamatban való részvételét már a kisiskolás is megtanulja. Ismert összetételének megváltozása kóros folyamatok során, (pl. a kémhatásának). A párizsi Pasteur intézet kutatói nemrég az emberi nyálban kimutattak egy olyan anyagot, mely er!sebb fájdalomcsillapító hatású mint a morfium, ugyanakkor mentes annak mellékhatásaitól. Sikerült izolálni, s állatkísérletek során a fájdalomcsökkent! hatása a vegyianyagok okozta fájdalmak esetében háromszor nagyobb volt, mint a morfiumnak. Mástípusú fájdalmak esetében hatszor kisebb mennyiséget kellett alkalmazni, mint morfiumból. Az anyagot opiorfinnak nevezték el. Hatásmechanizmusát vizsgálva megállapították, hogy gátolja egy Zn-ektopeptidáz mBködését, amelynek jelent!s szerepe van az ideg és hormonális jelek közvetítésében a sejtek felületén. Kémiai szerkezete elég egyszerB, ezért mesterséges el!állítása is feltételezhet!en könnyen megvalósítható, s lehet!séggel kecsegtet egy új, hatékony fájdalomcsillapító gyógyszercsalád kidolgozására. 216

2006-2007/5

Számítástechnikai hírek Magyar nyelvB Vista a piacon – A Microsoft legújabb operációs rendszere már magyar nyelven is kapható. A korábbi, XP-nél megismert Home, Professional, Media Center és Tablet PC kivitel helyett a Vistánál a Home Basic, Home Premium, Business, Ultimate, valamint a magyarul még nem kapható Enterprise változatokat vásárolhatjuk meg. A Home Basic-nek és a Businessnek van N-es verziója, melyb!l kihagyták a Windows Media Playert és a hozzá kapcsolódó szoftvereket, mint például a Movie Makert. Minden Vista verziónak van 32 és 64 bites változata is. * A Western Digital továbbra is egyedüliként kínál a szerverekre jellemz! tízezres percenkénti fordulatszámú merevlemezt az otthoni felhasználók számára. A WD Raptor mára nem csak a belép!szintB szerverek és munkaállomások piacán rendelkezik komoly részesedéssel, de az átlagfelhasználók számára is reális alternatívaként jelenik meg egyegy fejlesztés során, hiszen a WD nem sokkal a harmadik generációs, 150 GB-os Raptor megjelenése után kiadta az új verzió kisebb változatait is 36, illetve 74 GB-os méretekben. A harmadik generációs Raptor 74 GB-os változata alapvet!en különbözik az el!z! változattól, mert a 150 GB-os mintájára 74 GB-os tányérokra épül, míg a korábbi változatban még két darab 36 GB-os lemezt találtunk, ami miatt az elviekben lassabb, hangosabb volt és jobban melegedett. További újítás, hogy a cache mérete a 150 GB-os változat után a kisebbik verzióban is 16 MB méretB lett, míg a korábbi Raptor összesen 8 MB-tal rendelkezett. Ezen felül picit n!tt az átlagos keresési id!, viszont csökkent az írási keresési id!, a sávok közötti keresés (track-to-track seek) ideje és a kevésbé támogatott TCQ-t (Tagged Command Queuing) felváltotta a szinte már minden modernebb alaplap által támogatott NCQ (Native Command Queuing). Az új Raptor már natív SATA-csatolóval rendelkezik. * Az NVIDIA termékpalettája hamarosan gyökeresen átrendez!dik. Minden szegmensben DX10-es kártyák veszik át az uralmat. A fels!-középkategóriás GeForce 7950 GT és 7900 GS, valamint a középkategóriás 7600 GT és 7600 GS típusok helyét hamarosan az NVIDIA vadonatúj, DirectX 10-kompatibilis GeForce 8-as szériájának a tagjai veszik át a gyártó termékpalettáján. A korábbi GeForce szériához tartozó GPU-k gyártása ennek megfelel!en napokon belül leáll; az NVIDIA utoljára április 28-án szállít a G7x sorozatú grafikus processzorokból partnereinek. A kifutó széria helyébe lép! új, DirectX 10-kompatibils vezérl!ket a tervek szerint a március elején kezd!d! CeBIT-en bemutatja a gyártó. * Egy San Francisco-i sajtórendezvényen az AMD bemutatott egy rendszert, amelyben a Barcelona kódnéven emlegetett négymagos Opteron mellett – ezúttal általános célú gyorsítókártyaként – két R600-alapú grafikus kártya üzemelt, együttesen nagyjából egy teraFLOPS számítási kapacitást bocsátva rendelkezésre. A demórendszer mintegy összefoglalója a chipgyártó idei legfontosabb újdonságainak. Az AMD szerint a Barcelona lebeg!pontos teljesítménye 42 százalékkal múlja majd felül az Intel jelenleg leger!sebb négymagos Xeonjának, az X5355-nek a sebességét. Az els! négymagos Opteronok tömeggyártása a korábbi hírek szerint júniusban kezd!dik meg, így piacra a második félév elején kerülnek.

2006-2007/5

217

Találós kérdések V. rész A jelenlegi évfolyamunkban fizikai fogalmakkal kapcsolatos találós kérdések szerepelnek. Az a feladat, hogy a Firka-szám kézbevételekor éppen tanult fizikai fogalmak közül egyikkel kapcsolatban ti is szerkesszetek egy találós kérdést, majd minden sorát lássátok el tudományos magyarázattal is. Minden számban mintaképpen mi is bemutatunk egy-egy találós kérdést. Az általatok szerkesztett találós kérdéseteket az értelmezéseitekkel együtt küldjétek be a szerkeszt!ségünk címére ([email protected]) legkés!bb a következ! Firka szám megjelenéséig. Az utolsó rész megfejtését június 10-ig kell beküldeni. Leveletek tárgyaként írjátok fel sorszámmal a Vetelkedo szót. Minden beküldött megoldáshoz kötelez!en mellékeljétek az adataitokat is: név, lakcím, telefon, iskola teljes neve, címe, osztály, fizikatanárotok neve. A megoldásokat pontozzuk. A legtöbb pontot szerzett tanuló egyhetes nyári táborozást nyer az EMT 2007. június-végi természetkutató táborába, az utánuk következ!k pedig jutalmat kapnak. Példa: Találós kérdés Ha magas, télen örömöt okoz, nyáron meg szenvedést. Amikor saját magunknak magas, betegek vagyunk. Egy dán herceg vette pártfogásába, meg egy angol lord. És minden nap odafigyelünk rá. Találd ki, mi az?

Értelmezések A magasabb h!mérsékleti értékek télen kedveznek, nyáron kánikulához vezetnek. A h!emelkedés betegséget jelent. A legismertebb h!mérsékleti skála a Celsius-féle, de a fizikában a Kelvin-skálát alkalmazzuk. A meteorológiai jelentésben szerepel. (h!mérséklet)

Fizikából javasolt témák 6. oszt. A mágnes 7. oszt. A munka 8. oszt. Villanymotor 9. oszt. Az ütközés 10. oszt. Az ellenállás 11. oszt. Az elektromágneses hullám 12. oszt. A relativitás

Kovács Zoltán

218

2006-2007/5

Tartalomjegyzék Fizika Biotechnológiai módszerek felhasználása a gyógyszeriparban . ....................................179 Mit mondhatunk a világ legszebb tíz fizika kísérletér!l? – II. .......................................187 Fontosabb csillagászati események ...................................................................................195 Nagy pontosságú, mágnestáblás és elektromágneses id!mér!......................................204 Pedagógiai-pszichológiai kisszótár – V. ............................................................................205 Alfa-fizikusok versenye .........................................................................................................209 KitBzött fizika feladatok........................................................................................................212 Megoldott fizika feladatok ....................................................................................................214 Vetélked! – V. .......................................................................................................................173

Kémia 100 éves a Magyar Kémikusok Egyesülete ........................................................................191 Az „oldatok királya”...............................................................................................................149 Kísérletek..................................................................................................................................202 KitBzött kémia feladatok.......................................................................................................212 Megoldott kémia feladatok ...................................................................................................213 Híradó .......................................................................................................................................216

Informatika A Python programozási nyelv..............................................................................................182 Tények, érdekességek az informatika világából ................................................................194 Érdekes informatika feladatok – XVII. ............................................................................197 Honlap-szemle ........................................................................................................................208 Számítástechnikai hírek .........................................................................................................217

ISSN 1224-371X

2006-2007/5

219